بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله روشی برای تخمین شکل و ابعاد شکافهای تشخیص دادهشده در تستهای غیر مخرب ارائه شده است. تمرکز ما بر روی روش اولتراسونیک - Ultrasonic Testing - که یکی از روشهای تست های غیر مخرب است میباشد. در سیستم طراحیشده علاوه بر اینکه شکافهای موجود در سطوح غیرقابل رویت فلزات تشخیص داده میشوند شکل و ابعاد این شکافها نیز با دقت بالایی تخمین زده می شود، برای تخمین شکل و ابعاد شکافها از شبکههای عصبی مصنوعی استفاده شده است ، شبکه عصبی از تغییرات دامنه سیگنال اولتراسونیک به منظور تخمین شکل و ابعاد شکاف استفاده پژواکاند.
مقدمه
کیفیت محصول همیشه یکی از مسائل مهم و قابلتوجه برای مصرفکنندگان بوده است. روشهای شناختهشده متداول برای کنترل کیفیقطعات عموماً به دو دسته تقسیم میشوند: آزمایش های مخرب و آزمایش های غیر مخرب - Babaei . - et al, 2008 آزمایش های مخرب اغلب به منظور بررسی و تعیین خواص مکانیکی و یا کنترل کیفیت مواد با استفاده از نمونه برداری از قطعه مورد نظر به کار می رود. آزمونهای غیر مخرب، آزمایشهایی هستند که برای انجام آنها نیازی به تخریب قطعه و نمونه برداری نیست.
با استفاده از آزمونهای غیر مخرب میتوان عیوب موجود در قطعات از قبیل تخلخل و حفرههای داخلی، ترک و ناپیوستگیهای سطحی و داخلی، ناخالصیها و انواع عیوبی که در حین فرآیند تولید و یا در حین کار تحت شرایط ویژه محیط کار ایجاد و شکل میگیرند را شناسایی نمود؛ از انواع آن می توان: بازرسی چشمی ، بازرسی مایع نافذ ، آزمون جریان گردابی، آزمون رادیوگرافی، اولتراسویک و غیره را نام برد . - Berinieri et al,2004 -
وجود عیوب و نقصهایی از قبیل ترکهای میکروسکوپی و یا حفرههای داخلی در قطعات استفادهشده در کارهای حساس مثل هوافضا،کشتیرانی ولولههای انتقال سوخت و... وعدم آگاهی از وجود این مشکلات و به تبع آن عدم رفع نقص این عیوب صدمات مخربی را به سیستم دارای مشکل وارد میکند. امروزه از روشهای غیر مخربی برای پی بردن به وجود این مشکلات استفاده میشود تا با اصلاح به موقع قسمتهای دارای مشکل از خرابی کل سیستم پیشگیری شود. - Simko etal, 2007 -
جوشها در همه بخشها بایستی منطبق بر اطلاعات نقشه بوده و از لحاظ بعد و طول جوش و کنترل کیفیت لازم بررسی گردد. در این خصوص حتی ممکن است در یک ساختمان فولادی کوچک به انجام آزمایشات غیر مخرب - NDT - بر روی جوش نیاز باشد. در استاندارد، آزمایشات اولتراسونیک و رادیوگرافی برای کنترل اتصالات جوشی قابهای خمشی ویژه اجباری شده است. آزمونهای پرتونگاری و فرا صوتی دو روشیهستند که عموماً برای آشکارسازی موفقیتآمیز ترکهای درونیکه کاملاً زیرسطح قرار دارند، به کار می روند. این روشها مکمل یکدیگرند، به گونهای که پرتونگاری در آشکارسازی نقصهای غیر صفحهای موثرتر است؛ درحالیکه فرا صوتیها در برخورد با نقصهای صفحهای تأثیر بیشتری از خود نشان میدهند.
روش تحقیق مرحله اول: تهیه ورق
در این تحقیق ورق فولادی با ابعاد 1×1 متر در ابعاد کوچک 5×20 سانتی متر برش داده شد؛ در نتیجه 30نمونه ورق فولادی با طول 20 سانتی متر، عرض 5سانتی متر و ضخامت 3میلی متر به دست آمد، شکل - - . ورقهای فولادی با ضخامتهای متفاوت در بازار موجود هستند، اما ورق با ضخامت 3میلیمتری که در این آزمایش در نظر گرفته شد، در بسیاری از قطعات تولیدی برای کار در صفحه ستونها و کار در ساختمانها به کار می روند، دلیل استفاده از این نوع ورقها قدرت نگهداری بالا و توان بالا برای تحمل ارتعاشات است که در بروز زلزله مقاومت بالایی دارند.
مرحله دوم: جوشکاری ورق ها
ورق های آهنی دو به دو از قسمت طول جوش داده شدند، سعی شد جوش ها با هم متفاوت بوده و عیوب مختلفی در جوش ها به وجود آید. برای تولید شکافهای متفاوت در قطعهها، روشهای گوناگونیانجام شد؛ مثلاً در برخی از قطعهها بلافاصله پس از انجام جوشکاری، قطعه در آب سرد قرار داده شد، و در برخی دیگر پس از جوشکاری با ضربه زدن به محل جوشکاری ترکهایی در آن محل ایجاد شد و همچنین در تعدادی دیگر، جوشکار با بالا و پایین بردن رنج آمپر و دور و نزدیک کردن الکترود شکافهای متفاوت در قطعات ایجاد کرد؛ البته تعدادی از جوشکاریها بدون عیب انجام شد تا برای آموزش شبکه عصبی مورد بررسی قرار بگیرند.
مرحله سوم: آزمون پرتو نگاری
در این آزمون از پرتوهای با قابلیت نفوذ بالا برای نفوذ به داخل محیط مادی آزمایش و مقدار جذب متفاوت این پرتوها در حین عبور از محیطهای مختلف استفاده میشود. بنابراین در صورت وجود عیب یا ناهمگنی و تغییر ضخامت در قطعه میزان پرتو جذبشده در نقاط مختلف متفاوت خواهد بود. . فیلم نیز در فاصله کمی از نمونه و در طرف دیگر آن - جهت مخالف تابش پرتو - قرار می گیرد .
