دوره 22، شماره 7 - ( تیر 1401 )                   جلد 22 شماره 7 صفحات 449-441 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Azadi F, Behravesh A H, Akbari D, Hedayati S K. Investigation of the Residual Strains in the Continuous Fiber Reinforced Specimens of the Fused Deposition Modeling Process Using Digital Image Correlation Method. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (7) :441-449
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-55284-fa.html
آزادی فرید، بهروش امیر حسین، اکبری داود، هدایتی کاوه. بررسی کرنش های پسماند در نمونه‌های تقویت شده با الیاف پیوسته در فرآیند لایه نشانی مذاب به کمک برهمنگاری تصاویر دیجیتال. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 22 (7) :441-449

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-55284-fa.html


1- دانشگاه تربیت مدرس
2- دانشگاه تربیت مدرس ، daakbari@modares.ac.ir
چکیده:   (937 مشاهده)
در این مقاله، تأثیر حضور الیاف در نمونه‌های تقویت شده با الیاف پیوسته در فرآیند لایه نشانی مذاب، بر میزان تنش و کرنش های پسماند ایجاد شده در حین فرآیند لایه نشانی مذاب بررسی شده است. یکی از مهمترین مسائل در فرآیند FDM اعوجاج قطعات تولیدی در حین پرینت می‌باشد. اعوجاج ایجاد شده عمدتاً به دلیل سیکل‌های سریع گرم شدن و خنک شدن ماده بوده که منجر به ایجاد تنش پسماند در نمونه می‌شود. هدف اصلی این تحقیق اندازه­گیری میزان کرنش پسماند آزاد شده در اثر تنش پسماند موجود در نمونه‌های تقویت نشده و تقویت شده پلی لاکتیک اسید با الیاف پیوسته به کمک روش برهمنگاری تصاویر دیجیتال و سوراخکاری می‌باشد. روش برهمنگاری تصاویر دیجیتال از روش­های نوری غیر­تماسی و نوین جهت اندازه گیری جابجایی ها، تشخیص عیوب و بررسی خواص قطعات می­باشد. طبق نتایج بدست آمده وجود الیاف پیوسته در نمونه ها موجب ایجاد تنشهای پسماند و کرنشهای باقیمانده در قطعات خواهد شدکه ببیشینه میزان کرنش ایجاد شده در نمونه تقویت شده با الیاف در راستای x و y به ترتیب برابر با 1.09 و 0.34 درصد بوده است. نتایج نشان می دهند که کرنش‌های آزاد شده در نمونه تقویت شده در تمامی مراحل سوراخ کاری بیشتر از نمونه تقویت نشده بوده است. لذا وجود الیاف پیوسته موجب افزایش تنشهای باقیمانده و در نتیجه ایجاد اعوجاجات بعدی در تولید نمونه های تولید شده با روش لایه نشانی مذاب خواهد شد.
متن کامل [PDF 771 kb]   (434 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: آزمون‌های غیرمخرب
دریافت: 1400/6/10 | پذیرش: 1400/12/16 | انتشار: 1401/4/10

فهرست منابع
1. Shokrieh, M.M., Residual stresses in composite materials. 2014: Woodhead publishing. [DOI:10.1533/9780857098597.1.173]
2. Schajer, G.S., Practical residual stress measurement methods. 2013: John Wiley & Sons. [DOI:10.1002/9781118402832]
3. Schajer, G.S., Advances in hole-drilling residual stress measurements. Experimental mechanics, 2010. 50(2): p. 159-168. [DOI:10.1007/s11340-009-9228-7]
4. Ahn, S.H., et al., Anisotropic material properties of fused deposition modeling ABS. Rapid prototyping journal, 2002. [DOI:10.1108/13552540210441166]
5. Sood, A.K., R. Ohdar, and S.S. Mahapatra, Improving dimensional accuracy of fused deposition modelling processed part using grey Taguchi method. Materials & Design, 2009. 30(10): p. 4243-4252. [DOI:10.1016/j.matdes.2009.04.030]
6. Akhoundi, B., A.H. Behravesh, and A. Bagheri Saed, Improving mechanical properties of continuous fiber-reinforced thermoplastic composites produced by FDM 3D printer. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 2019. 38(3): p. 99-116. [DOI:10.1177/0731684418807300]
7. Schajer, G.S., B. Winiarski, and P. Withers, Hole-drilling residual stress measurement with artifact correction using full-field DIC. Experimental Mechanics, 2013. 53(2): p. 255-265. [DOI:10.1007/s11340-012-9626-0]
8. Huang, X., Z. Liu, and H. Xie, Recent progress in residual stress measurement techniques. Acta Mechanica Solida Sinica, 2013. 26(6): p. 570-583. [DOI:10.1016/S0894-9166(14)60002-1]
9. Sutton, M.A., et al., Determination of displacements using an improved digital correlation method. Image and vision computing, 1983. 1(3): p. 133-139. [DOI:10.1016/0262-8856(83)90064-1]
10. Gebhardt, A., Rapid prototyping. 2003. [DOI:10.3139/9783446402690.fm]
11. Prevey, P.S., X-ray diffraction residual stress techniques. ASM International, ASM Handbook., 1986. 10: p. 380-392. [DOI:10.31399/asm.hb.v10.a0001761]
12. Adachi, T., et al., Measurement of microscopic stress distribution of multilayered composite by X-ray stress analysis. Materials Letters, 2003. 57(20): p. 3057-3062. [DOI:10.1016/S0167-577X(02)01436-2]
13. ASTME83713-a, Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the Hole‐Drilling Strain Gauge Method. 2013, American Society for Testing and Materials: West Conshohocken.
14. Haddadi, H. and S. Belhabib, Use of rigid-body motion for the investigation and estimation of the measurement errors related to digital image correlation technique. Optics and Lasers in Engineering, 2008. 46(2): p. 185-196. [DOI:10.1016/j.optlaseng.2007.05.008]
15. Zhang, D.S. and D.D. Arola, Applications of digital image correlation to biological tissues. Journal of Biomedical Optics, 2004. 9(4): p. 691-700. [DOI:10.1117/1.1753270]
16. Yoneyama, S., et al., Lens distortion correction for digital image correlation by measuring rigid body displacement. Optical engineering, 2006. 45(2): p. 023602. [DOI:10.1117/1.2168411]
17. Patterson, E.A., et al., Calibration and evaluation of optical systems for full-field strain measurement. Optics and Lasers in Engineering, 2007. 45(5): p. 550-564. [DOI:10.1016/j.optlaseng.2006.08.012]
18. Azadi, F., et al., Development of digital image correlation method for non-destructive measurement of residual stress. Fifteenth National Conference and Fourth International Conference on Manufacturing Engineering, Tehran, 2018, https://civilica.com/doc/837888.
19. Kaw, A.K. Mechanics of composite materials. CRC press; 2005 Nov 2, https://doi.org/10.1201/9781420058291 [DOI:10.1201/9781420058291.]
20. Hedayati, S.K, et al., 3D Printed PCL Scaffold Reinforced with Continuous Biodegradable Fiber
21. Yarn: A Study on Mechanical and Cell Viability Properties Mechanics of composite materials. Polymer Testing, 2020. 83: P. 106347. [DOI:10.1016/j.polymertesting.2020.106347]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.