پديد آورنده :
كاوسي حيدري، محمدرضا
عنوان :
بررسي تجربي پارامترهاي موثر بر نرم شدگي آكوستيكي فلزات به كمك طراحي آزمايش و شبكه هاي عصبي مصنوعي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مكانيك
صفحه شمار :
شانزده، 122ص.:مصور
استاد راهنما :
محمود فرزين
استاد مشاور :
فرشيد احمدي
توصيفگر ها :
ارتعاشات آلتراسونيك , روش تاگوچي , آرايه متعامد , شبكه چند لايه , پرسپترون , تفرق اشعه ايكس , تراكم ناجابجايي
استاد داور :
رضا جعفري ندوشن، محمدرضا فروزان
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/17
چكيده فارسي :
1 چكيده اثر ارتعاشات آلتراسونيك بر فلزات كه به شكل كاهش در مقدار تنش تسليم قابل مشاهده است و همگي آن را به نرمشدگي آكوستيكي ميشناسند همواره مورد توجه محققين بوده است درك علت اين پديده و عوامل موثر بر آن از اهميت ويژهاي برخوردار ميباشد در اين پژوهش پس از مرور كارهاي گذشته به يافتن عوامل موثر در مقدار نرمشدگي آكوستيكي پرداخته شده و در ادامه با استفاده از تكنيكهاي طراحي آزمايش به روش تاگوچي مطالعه اثر همزمان 4 فاكتور انرژي نقص چينش دامنه ارتعاشات اعمالي سرعت كشش ماده در دستگاه تست كشش و مدت زمان اعمال ارتعاشات مورد بررسي قرار گرفته است در اين پژوهش براي بررسي اثر انرژي نقص چينش از 4 آلياژ مختلف كه عبارتند از آلياژ برنج مس با درصد خلوص باال آلومينيوم 4322 و آلياژ آلومينيوم 1126 استفاده شد تا بازه وسيعي از انرژي نقص چينش مورد مطالعه قرار بگيرد فركانس ارتعاشات توليد شده در تمامي آزمايشها 22كيلوهرتز ميباشد نتيجه طراحي آزمايش براي اين تحقيق انتخاب آرايه متعامد تاگوچي 21 تايي بود كه انجام 21 آزمايش را براي رسيدن به بهترين پاسخ مناسب ميداند آمادهسازي نمونهها شامل كوانتومتري مواد اوليه آزادسازي تنشهاي پسماند ناشي از فرآيند اكستروژن در توليد بيلتهاي استوانهاي طراحي نمونههاي تست كشش توسط استاندارد و تراش نمونهها و طراحي برخي از اجزاي مجموعه تست كشش ساده به همراه اعمال ارتعاشات آلتراسونيك از قبيل هورن آلتراسونيك به كمك شبيهسازي المان محدود انجام پذيرفت نتايج حاصل از آزمايشها توسط شبكه عصبي مصنوعي مورد مطالعه قرار گرفته و يك شبكه چند اليه پرسپترون براي پيشبيني مقدار نرمشدگي آكوستيكي فلزات داراي ساختار FCC ساخته شد با استفاده از نتايج شبكه توليد شده بررسي اثر عوامل در نظر گرفته شده در انجام آزمايشها امكانپذير گرديد در بين نتايج تاثير فوقالعاده باالي دامنه ارتعاشات و پس از آن جنس نمونهها مشاهده و تاثير عوامل نرخ كرنش و مدت زمان اعمال ارتعاشات به ترتيب به ميزان كمتري ديده شد افزايش ميزان نرمشدگي با افزايش دامنه ارتعاشات كاهش سرعت كشش و به طور كلي كاهش مدت زمان اعمال ارتعاشات مشاهده شد به نظر ميرسد بيشترين ميزان نرمشدگي در آلياژ آلومينيوم 4322 اتفاق ميافتد از سوي ديگر براي درك بهتر علت پديده نرمشدگي در اثر ارتعاشات آلتراسونيك نمونههاي تحت ارتعاشات قرار گرفته و نمونههايي كه بدون اعمال ارتعاشات آلتراسونيك مورد آزمايش تست كشش ساده قرار گرفتند توسط تفرق اشعه ايكس بررسي و نتايج حاصل از تغيير در تراكم نابجاييها در اثر اعمال ارتعاشات آلتراسونيك گزارش شده است كاهش تراكم نابجاييها در نمونههاي قرار گرفته در معرض ارتعاشات آلتراسونيك نسبت به نمونههاي ديگر علت نرمشدگي ماده در اثر اعمال ارتعاشات را نشان ميدهد كلمات كليدي ارتعاشات آلتراسونيك نرمشدگي آكوستيكي طراحي آزمايش روش تاگوچي آرايه متعامد شبكه عصبي مصنوعي شبكه چند اليه پرسپترون تفرق اشعه ايكس تراكم نابجاييها
چكيده انگليسي :
123 Experimental Investigation of Effective Parameters on Acoustic Softening of Metals Using Design of Experiment and Artificial Neural Networks Mohammadreza Kavousi Heidari mr kavousi@me iut ac ir Date of Submission 2016 06 12 Department of Mechanical Engineering IsfahanUniversity of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahmoud Farzin Farzin@cc iut ac ir ABSTRACT The effect of ultrasonic vibrations on metals which appears as a decrease in yield strength and is knownby the acoustic softening has been an interest of researchers for a long time is studied in this thesis Understanding the cause of this phenomenon and its affecting factors is highly important In this study afterreviewing previous researches acoustic softening factors was investigated and by using the experiment designtechniques of Taguchi simultaneous effects of four parameters namely Stacking Fault Energy SFE Vibration Amplitude Tensile Test Speed and Duration of applied vibration were studied In this study toobserve effect of stacking fault energy 4 different alloys were used brass alloy copper with high purity Aluminum 2014 and Aluminum 6033 alloys to study a wide range of stacking fault energy Frequency ofvibrations in all experiments was 20 kHz Based on the Taguchi experiment design an orthogonal array with32 rows which suggests 32 tests to obtain the best answer was selected Samples were prepared by thefollowing procedure quantometry of raw materials release of residual stresses caused by the extrusionprocess in the production of round billets and design and preparation of standard samples Ultrasoniccomponents to apply ultrasonic vibrations in simple tensile test including horn and sample clamp weredesigned by the finite element simulations The results have been evaluated by Artificial Neural Network ANN and a multi layer network for predicting the amount of acoustic softening of metals with FCC structurewas produced Using the results generated by the network considered factors were investigated and it wasrevealed that the vibration amplitude and sample material were more effective and then strain rate and timeperiod of imposing vibrations had less effect on softening The amount of softening increased with increasingthe vibration amplitude reduction of tensile test speed and generally reduction of time period The highestamount of softening happens in Aluminum 2014 alloy On the other hand to investigate the cause ofsoftening phenomenon under ultrasonic vibrations the vibrated and non vibrated samples were comparedusing X ray diffraction and the results of the change in density of dislocations caused by ultrasonic vibrationhave been reported Densities of dislocations were reduced in materials exposed to ultrasonic vibration whichis believed to be the cause of the softening phenomenon Keywords Ultrasonic vibrations acoustic softening Design of experiments Taguchi method orthogonal arrays Artificial Neural Network ANN multi layer network X Raydiffraction density of dislocations
استاد راهنما :
محمود فرزين
استاد مشاور :
فرشيد احمدي
استاد داور :
رضا جعفري ندوشن، محمدرضا فروزان
