مدلسازی عددی تشخیص تنش پسماند موضعی در ورق‌های نازک به‌وسیله مود نامتقارن بنیادی امواج فراصوتی لمب

نویسندگان

1 دانشجو/دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی - دانشگاه شهید بهشتی

3 دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی- دانشگاه شهید بهشتی

4 دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی- دانشگاه شهید بهشتی

doi
10.30494/jndt.2021.277475.1069
چکیده

تنش‌های پسماند در فرایندهای مختلفی نظیر تغییر شکل‌های پلاستیک، تغییرات دما و یا تغییرات ساختاری رخ می‌دهد. مرسوم‌ترین موارد تشکیل تنش پسماند، فرایندهای جوشکاری و شکل‌دهی فلزات می‌باشد. تنش پسماند تأثیر قابل توجهی بر روی رفتار خستگی و طول عمر سازه‌های بارگذاری شده دارد. به همین علت در مرحله اول اندازه‌گیری تنش پسماند و در گام بعدی اقدام برای کاهش و یا حذف آن با روش‌های معمول از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد. در پژوهش حاضر از امواج لمب به منظور ارزیابی تنش پسماند موضعی در ورق‌های نازک فولادی استفاده شده است. یک مدل غیرخطی هایپرالاستیک به صورت دوبعدی در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس شبیه‌سازی شد و موج لمب بر روی آن منتشر گردید. بارگذاری برای ایجاد تنش پسماند یکبار عمود بر جهت انتشار موج و باردیگر موازی با جهت انتشار موج به صورت موضعی به ورق نازک اعمال شده است. رفتار مود A0 در فرکانس‌های مختلف و مقادیر متفاوت تنش بررسی گردید و مشخص شد که مود A0 نسبت به تغییرات تنش حساس بوده و تغییر نتایج آن نسبت به تغییر فشار پسماند دارای روند مشخصی است. همچنین با افزایش فرکانس حساسیت به تنش پسماند کاهش می‌یابد. بنابراین فرکانس 50 کیلوهرتز به عنوان فرکانس مطلوب در ارزیابی تنش های پسماند موضعی یک ورق فولادی به ضخامت 2/1 میلیمتر انتخاب می‌گردد.