۶ نتیجه برای آزمون فراصوت
فرهنگ هنرور، سید عباس ارحام نمازی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
اندازهگیری دقیق سرعت امواج فراصوتی در مواد از اهمیت زیادی برخوردار است و علاوه بر کاربردهای ضخامت‌سنجی قطعات، برای محاسبه ضرایب الاستیک مواد نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله سعی خواهد شد با استفاده از روش‌های پردازش سیگنال، دقت اندازهگیری سرعت امواج فراصوتی افزایش داده شده و عدم قطعیت اندازهگیری سرعت نیز محاسبه شود. بدین منظور از الگوریتم SAGE ،که یکی از روش‌های تخمین به کمک مدلسازی است، استفاده شده است. به کمک این الگوریتم می‌توان اکوهای دارای همپوشانی در سیگنال فراصوتی را از هم تفکیک نمود و در نتیجه فاصله اکوها را که همان زمان پرواز موج است با دقت اندازهگیری کرد. علاوه بر این، با انجام مدلسازی، تاثیر نویزهای مزاحم موجود در سیگنال نیز تا حد زیادی کاهش می‌یابد. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، نمونه‌ای پله‌ای از جنس فولاد AISI ۴۱۴۰ با ضخامت-های ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ میلی‌متر، به روش آزمون فراصوتی غوطه‌وری مورد آزمایش قرار گرفت. اختلاف زمانی بین اکوها برای پنجاه اندازهگیری مکرر محاسبه و با میانگین‌گیری از این مقادیر و محاسبه انحراف معیار آن‌ها مقدار اختلاف زمانی و عدم قطعیت بدست آمده است. با اندازهگیری دقیق ضخامت قطعه با میکرومتر و استفاده از اختلاف زمانی حاصل از مدلسازی، مقدار سرعت صوت و عدم قطعیت آن محاسبه شده است. روش‌های مختلف مدلسازی در مطالعه حاضر مورد استفاده قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که این روش می‌تواند عدم قطعیت سرعت صوت را به صورت قابل توجهی بهبود بخشد.
علی غلامی، فرهنگ هنرور، حمید ابریشمی مقدم،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در یک آزمون فراصوتی پژواک‌های بازگشتی از درون قطعه دارای اطلاعات مفید و ارزشمندی در مورد مشخصات هندسی و ریزساختاری قطعه هستند. این اکوهای فراصوتی را می‌توان با استفاده از مدل پالس گوسی، که دارای پنج پارامتر مستقل است، مدلسازی کرد. برای مدلسازی دقیق یک اکو، پارامترهای پالس گوسی باید هر چه دقیق‌تر از روی اکوی واقعی محاسبه شوند. الگوریتم‌های متفاوتی برای تخمین این پنج پارامتر وجود دارد. در این پژوهش از سه روش بهینه‌سازی گوس-نیوتن (GN)، گروه ذرات (PSO)و الگوریتم ژنتیک (GA) برای این منظور استفاده خواهد شد و مزایا و معایب هر یک از این روش‌ها طی مثال‌هایی بررسی خواهد شد و در نهایت با ترکیب این الگوریتم‌ها مزایای یک الگوریتم، جایگزین معایب الگوریتم دیگر خواهد شد. در مورد سیگنال‌هایی که دارای چندین پژواک فراصوتی هستند از اصل حداقل طول توصیف (MDL) برای تخمین تعداد اکوها استفاده شده است و برای تسهیل تخمین پارامترهای تمامی پژواک‌ها از الگوریتم بیشینه سازی امید تعمیم یافته با فضای تناوبی (SAGE) استفاده خواهد شد. برای ارزیابی کارآیی الگوریتم‌ها نیز سیگنال‌های شبیه‌سازی شده و آزمایشی در حالت‌هایی که اکوها همپوشانی داشته و یا بدون همپوشانی هستند مورد بررسی قرار خواهد گرفت. الگوریتم ترکیبی در تمامی شرایط مورد مطالعه بهتر از الگوریتم‌های منفرد عمل نموده است.
حمیدرضا ضیایی فر، میلاد امیریان، مجتبی قدسی، فرهنگ هنرور، یوسف حجت،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش روشی عملی برای تشخیص و دسته‌بندی نوع عیوب در ورق و لوله توسط امواج هدایت‌شده فراصوت ارائه گردیده است. آزمون فراصوت مورد استفاده، روش ارسال-پژواک به وسیله موج لمب می‌باشد که نتایج آ-اسکن این آزمون‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. آزمون‌ها بر روی ورق و لوله از جنس آلومینیوم همسانگرد ۱۰۵۰ تمپر ۱۴۱۶ با ضخامت ۴/۰میلی‌متر انجام شده است. عیوب مورد بررسی در این پژوهش دو نوع عیب شامل عیوب خوردگی و ترک است که از عیوب رایج در خطوط لوله و سازه‌های فلزی مانند بدنه خودرو، سازه‌های هوافضا و غیره می‌باشد. این پژوهش در سه بخش پیاده‌سازی گردیده است. بخش اول آزمون آزمایشگاهی، بخش دوم پردازش سیگنال و در بخش سوم استفاده از الگوریتم طبقه بند مناسب جهت دسته‌بندی سیگنال عیوب بوده است. در مرحله اول با استفاده از موج لمب آزمون‌های متعدد و مختلفی بر روی نمونه‌های استاندارد تهیه شده با عیب مشخص انجام شد که در مراحل بعدی ۲۰۶ سیگنال حاصل، پس از آن انجام پردازش‌های مناسب به الگوریتم طبقه‌بندی ماشین بردار پشتیبان جهت طبقه‌بندی ارائه گردید. نتایج حاصل از پژوهش پیش رو نشان‌دهنده کارایی الگوریتم پیشنهادی است به طوری که می‌توان با دقت حدود ۹۹ درصد عیب خوردگی را از عیب ترک تمیز داد.
محسن اعیانی، فرهنگ هنرور، رامین شعبانی،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
آآزمون غیرمخرب فراصوتی روشی است توانمند که علاوه بر شناسایی عیوب سطحی و درونی قطعات، قادر است خواص مکانیکی و ساختاری مواد را نیز اندازهگیری کند. یکی از خواص مهم ماده، سرعت صوت (یا فراصوت) در آن ماده است. سرعت صوت نقشی اساسی در بازرسی‌های غیرمخرب فراصوتی ایفا می‌کند، به طوری که وجود خطا در اندازهگیری سرعت، موجب ایجاد خطا در اندازهگیری ضخامت می‌شود. هر چند در دماهای معمولی تغییرات سرعت صوت با دما ناچیز است، ولی در دماهای بالا باید حتماً تاثیر دمای قطعه بر سرعت صوت لحاظ شود. در این مقاله، یک روش تجربی ساده و کم‌هزینه برای اندازهگیری سرعت امواج فراصوتی طولی و عرضی در یک نمونه استوانه‌ای از جنس فولاد St۳۷ در دمای بالا، ارائه شده است. به منظور محافظت از تراگذار فراصوتی و دور نگه داشتن آن از سطح داغ نمونه از یک موج‌بر خاص، که برای همین منظور طراحی و ساخته شده است، استفاده می‌شود. با استفاده از روش فراصوتی عبوری و با بکارگیری این موج‌بر، تغییرات سرعت امواج فراصوتی در محدوده‌ی دمایی ۱۶۰ oC - ۴۰ اندازهگیری شده است. نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها با داده‌های تئوری مقایسه و عدم قطعیت مقادیر اندازهگیری شده محاسبه شده است. عدم قطعیت سرعت امواج فراصوتی طولی و عرضی، با احتمال %۹۵، به ترتیب m/s ۰,۰۱ ±و m/s ۰.۰۰۳ ± بدست آمده است. نتایج آزمایش‌ها تطابق بسیار خوبی با داده‌های تئوری دارد.
شهرام یاره یی، سید محمد رضا سید نورانی، احمد قنبری،
دوره ۱۶، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
از روش‌های نوین آزمون و ارزیابی‌های غیرمخـرب فراصـوتی، استفـاده از پروب‌هـایی با چند المان تحریـک‌پذیر جهت انتشار امواج در ماده می‌باشـد. از مهمترین عوامل تاثیر گذار بر عملکرد این پروب‌ها می‌توان به نحوه‌ی چینش المان‌ها در پروب، تعداد المان‌ها، فاصله‌ی بین دو المان، طول هر المان و زمان‌بندی تأخیر اعمالی در برانگیزش پروب‌ها اشاره کرد. پروب آرایه فازی خطی، نوعی از پروب‌های آرایه فازی است که چینش المان‌ها در آن به‌طور ردیفی در امتداد یک خط می‌باشد. در این پژوهش با تحلیل روابط موجود در طراحی و عملکرد پروب‌ها در انتشار امواج فراصوت، مقادیر بهبودیافته‌ای برای پارامترهای هندسی در طراحی پروب و همچنین زمان‌بندی تأخیرها در تحریک المان‌های پروب تعیین می‌شود. به منظور ارزیابی عملکرد طرح بهبودیافته در مقایسه با یک پروب معمول مشابه، یک آزمون فراصوت آرایه فازی به کمک نرم افزار اجزاء محدود آبـاکـوس شبیه‌سازی می‌شود و توسط آن عملکرد پروب معمولی و بهبودیافته در پخش امواج هدایت‌شونده درون یک ورق آلومینومی مربع شکل با ضخامت کم مقایسه می‌شود. در بخش اول، ضریب تضعیف سیگنال‌های دریافتی از پژواک موج مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، و در بخش دوم، عملکرد پروب‌ها در پایش شعاعی مقـایسه می-شوند. در هر دو بخش آزمون‌های شبیه‌سازی‌شده، نتایج مربوط به پروب با طراحی بهبودیافته به مراتب بهتر از پروب معمولی مشابه است. پروب با طراحی بهبودیافته ضمن انتشار امواج فراصوت با بیشینه‌ی انرژی جبهه‌ی موج، دسته پرتو را با دقت بالاتری در راستای موردنظر هدایت می‌کند.
سید عباس ارحام نمازی، نصر الله بنی مصطفی عرب، امیر رفاهی اسکوئی، فرانچسکو آیمریک،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
امروزه استفاده از مواد کامپوزیتی پایه پلیمری در صنایع مختلف به دلیل خواص مکانیکی خوب، سبکی و عایق بودن نسبت به حرارت و صوت و مقاومت به خوردگی با استقبال روزافزونی مواجه شده است. طی دو دهه اخیر، کامپوزیت‌های پایه پلیمریِ تقویت شده با الیاف کربن دارای ساختار لایه‌ای کاربرد فراوانی در صنایع هوافضا و اتومبیل یافته‌اند. این مواد ممکن است در زمان تولید یا سرویس، تحت ضربه قرار گرفته و ناحیه عیب کوچکی در آن‌ها به وجود آید. این عیب کوچک می‌تواند باعث کاهش خواص مکانیکی سازه شده و منجر به شکست آن گردد. از این رو لزوم بهره‌گیری از روشی جهت تشخیص عیوب در این مواد احساس می‌شود. در این مقاله، نمونه کامپوزیتی پایه پلیمری از الیاف کربن در رزین پلی استر ساخته شد و تحت آزمون ضربه قرار گرفت. به منظور در نظر گرفتن تکرارپذیری در فرایند عیب یابی، نمونه تحت ۴ آزمون متفاوت ضربه قرار گرفت و نواحی عیب با استفاده از روش‌های آزمون رادیوگرافی با مایع نافذ و آزمون فراصوتی بازتابی به روش غوطه‌وری روبش C، مورد ارزیابی قرار گرفت. تصویر حاصل از روش رادیوگرافی با استفاده از دستگاه اسکنر دیجیتال، اسکن شد و همچنین تصویر حاصل از آزمون فراصوتی روبش C، با در نظر گرفتن مقدار رزولوشن در آزمون، کالیبره گردید. مساحت نواحی عیب با استفاده از نرم افزار ایمیج جی بدست آمد. بررسی نتایج حاصل حاکی از توانایی دو روش مذکور در تشخیص و اندازه گیری نواحی عیب در نمونه کامپوزیتی می‌باشد و روش روبش C ناحیه عیب را با دقت بیش‌تری می‌یابد.
