دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی
عنوان :
بررسی پروسه اتوفرتاژ در مخازن تحت فشار
چکیده
امروزه فرآیندهای پس از ساخت مختلفی به منظور بهبود خواص مکانیکی و بالا بردن عمر خسـتگی قطعـات
بکارگرفته میشود. از میان این فرآیندها، میتوان به پروسه اتوفرتاژ اشاره کرد که طی آن با ایجاد تنش های
پسماند مفید درجداره مخازن و سیلندرهای تحت فشار، ظرفیت بارپذیری این مخازن و سیلندرها را افـزایش
داده و در نهایت منجر به بهبود عمر خستگی آنها میشود.
میدان تنشهای پسماند بعد از پروسه اتوفرتاژ (مرحله بارگـذاری فشـاری و بـاربرداری) در جـداره مخـازن و
سیلندرها شکل میگیرد.
با انجام پروسه اتوفرتاژ، تخمین قابل اطمینان ازعمر خستگی مخـازن و سـیلندرهای جـدار ضـخیم مسـتلزم
پیشبینی صحیحی از توزیع میدان تنشهای پسماند در جداره مخازن میباشـد. بـه همـین جهـت در مـدل
کردن رفتار فولادها، توجه به روابط کرنش سختی و اثر با شینگر مطابق با رفتـار واقعـی فولادهـا بـه منظـور
بدست آوردن نتایجی که با واقعیت تطابق بیشتری داشته باشند از اهمیت بسزایی برخوردار است.
اهمیت بکارگیری رفتار واقعی فولادها در مرحله باربرداری با مقایسه نتایج حاصل از مـدلهـای ایـدهآل بکـار
گرفته شده و مدل واقعی به وضوح در تحقیقات و مقالات نشان داده شده است.
تحقیقات نشان دهنده آنست که در صورت بکارگیری مدلهای ایدهآل برای رفتار فولادها مقدار قابل تـوجهی
اضافه تخمین برای تنشهای پسماند فشاری در جداره مخازن وجود خواهد داشت همین امر باعـث تخمـین
نادرست عمر این مخازن می شود.
مقدمه
فولادهای آلیاژی که در ساخت مخازن و سیلندرهای تحت فشار بکار بـرده مـیشـوند بایـد حتـیالمقـدور از
آلیاژهایی انتخاب شوند که دارای خاصیت استحکام بالا و چقرمگـی بـالا (مقاومـت در مقابـل شکسـت بـالا)
باشند. زیرا این مخازن تحت بارهای متناوب (مکانیکی و گاه حرارتی) قرار خواهند گرفت. از سـوی دیگـر بـه
منظور کاهش هزینههای ساخت قطعات از سالها پیش تلاشهایی در جهت ابداع و بررسی فرآیندهای پس از
ساختی که نهایتاً منجر به بالا بردن عمر خستگی این مخـازن شـود، انجـام شـده اسـت. یکـی از انـواع ایـن
فرآیندها، اتوفرتاژ میباشد. که تحلیل و معرفی آن در فصول آینده خواهد آمد.
فولادهای پراستحکامی که در ساخت این نوع مخازن بکار میرونـد، اگرچـه در بارگـذاری رفتـاری شـبیه بـه
الاستیک- کاملاً پلاستیک دارند ولی در باربرداری رفتار آنها کاملاً غیرخطی میباشد و استفاده از مـدلهـای
سادهای نظیر سختشوندگی همسانگرد و سینماتیک به جای مدلهای دقیقتر با خطای قابل توجهی همـراه
میباشد. در این نوع فولادها رفتار پیچیده باربرداری تابعی از کرنش پلاستیک در بارگذاری اولیـه مـیباشـد.
همچنین اثر باشینگر
درا ین مواد به روشنی ظاهر میشود. به همین جهت بسیاری از محققان در سالهـای ١
اخیر سعی در مدلسازی دقیق رفتار این مواد در حالت بارگذاری و باربرداری دارند.
بدین ترتیب هنگامیکه در پروسهای مانند اتوفرتاژ، رفتار واقعی فولادهـا مـدل مـیشـوند، توزیـع تـنشهـای
پسماند حاصله از اتوفرتاژ در جداره مخازن بانتایج تجربی اخـتلاف خیلـی زیـادی نداشـته و در نهایـت عمـر
خستگی که در حضور این تنشها در جداره مخازن، تخمین زده میشود، قابلیت اطمینـان بیشـتری خواهـد
داشت.
در این سمینار در قسمت اول به معرفی پروسه اتوفرتاژ، انواع آن، فاکتورهای مهم در رفتـار فولادهـا، بررسـی
تنشهای پسماند حاصل از اتوفرتاژ و تاریخچه رفتارها و مدلهای ارائه شده برای فولادها پراستحکام براساس
تحقیقات انجام شده تاکنون پرداخته خواهد شد در قسمت دوم به طور مختصر به علل انجام پروسه اتوفرتاژ،
و تأثیر حضور تنشهای پسماند بر عمر خستگی مخازن و سیلندرهای جدار ضخیم پرداخته خواهد شد.
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند