التحقق من الإجهادات المتبقية في منتج من البولي ستيرين باستخدام تقنية الموجات فوق الصوتية

الباحث

لينا فاضل كاظم

المشرف

علي عبد الامير الزبيدي - هناء جواد كاظم

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة البوليمرات والصناعات البتروكيمياوية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Residual stresses; Polystyrene; Ultrasonic technique; Injection molding

تنشأ الاجهادات المتبقية نتيجة لعمليات التصنيع المختلفة وتؤثر بشكل كبير على انجاز المواد وتؤدي الى حدوث فشل مفاجئ من دون سابق انذار. لقد اصبح من المهم تطوير طرق دقيقة وموثوقة لقياس الاجهادات المتبقية في المركبات الهندسية. تعتبر البوليمرات مواد ضعيفة تجاه تمدد الشقوقء Jal فان وجود الاجهادات المتبقية AR بشكل حتمي على انجاز المواد البوليميرية. يعتبر تطوير تقنيات القياس اللا تدميرية مهم جدا من وجهة نظر علمية واقتصادية. تطبق تقنية الموجات فوق الصوتية بشكل واسع على تقييم الاجهادات المتبقية في المعادن. في الاطروحة الحالية يتم تطبيق تقنية الموجات فوق الصوتية من نوع (النبضة-الصدى) لأول مرة في قياس الاجهادات المتبقية لمنتجات البولي تختلف المركبات البوليميرية فيما بينها من ناحية المورفولوجياء لذا فقد تم حساب الاجهادات المتبقية خلال السمك مرتين في هذه الأطروحة من خلال قياس الاجهادات المتبقية بدلالة الثابت فوق السمعي مرة وبالاعتماد على قيمة للثابت فوق السمعي محسوبة مسبقاً لألواح البولي ستيرين Bye أخرى. لقد تم تفييم الاجهادات المتبقية تبعاً للتبريبد من درجتي cVAs) ١٠٠)درجة مئوية بواسطة الهواء والماء تحت تأثير ضغوط مختلفة ( (VOVLPAY 7١5.571 1/5.19 ,55.1١5 ميكا باسكال. تم اعتماد سرعة عينة التخمير القياسية الخالية من الاجهادات )١560( م/ثانية في ant الاجهادات المتبقية بالاعتماد على تقنية الموجات فوق الصوتية. فيما يخص الاجهادات المتبقية المحسوية بدلالة Cull فوق السمعي فان التبريد بالهواء والماء من درجتي (Yes :١6١( درجة سيليزية يعطي نتائج مطابقة لقاعدة ان الاجهادات الانضغاطية تقابل الزيادة في سرعة الموجات فوق الصوتية بينما اجهادات الشد تقابل نقصانها. بخصوص البرنامج الاحصائي SPSS تظهر قيمة (0) ان التبريد بالماء والهواء من A+) (vs. درجة مئوية ينتج اجهادات شد في عينات البولي ستيرين في حالة الضغط الصفري وهذا يتطابق مع القياسات العملية من خلال تقنية الموجات فوق الصوتية. كانت القيم المثلى للضغوط من خلال البرنامج الهجين من خلايا النحل الاصطناعية مع الخلايا العصبية ذات التغذية الأمامية (HABCFFNN) متمثلة ب (707.5737, (VIVE ميكا باسكال عند الدرجات الحرارية Ae) ٠ درجة Augie أما القيم المثلى المقابلة للإجهادات المتبقية فقد كانت مساوية الى (05١0..٠ا-. (٠ ميكا باسكال. لقد تم استنتاج ان الدرجة الحرارية الافضل لتصنيع عينات البولي ستيرين هي ٠٠١ درجة مئوية لأنها تؤدي الى als اجهادات متبقية مفيدة من نوع الانضغاط والتي تكون نافعة في مقاومة اجهادات الكلال والزحف. ad تم التوصل الى ان نشوء الاجهادات المتبقية يعود الى (الاجهادات الحرارية حسب نوع التبريدء الاحمال العالية نتيجة الضغوط المسلطة، تقييد الالواح البوليميرية داخل القوال المعدنية). كانت سرع الموجات فوق الصوتية بين )55٠٠١-٠٠٠١( م/ثانية نتيجة التبريد بالماء والهواء من الدرجتين (Ves .١8١( درجة مئوية. lie لنتائج SPSS فان قيمة الضغط المؤثرة على الاجهادات المتبقية في حالة التبريد بالماء من درجة ٠٠١ درجة مئوية هو الضغط )١157.581( ميكا باسكال.

Residual stresses are built up due to various processing operations and affect significantly on the materials performance. It is important to develop accurate and reliable methods for analysis of residual stresses in engineering components that causes catastrophic fracture without previous warning. Polymers are poor in the resistance to crack extension, so the residual stresses are influencing inevitably on the performance of polymeric products. The development of nondestructive techniques (NDT) is very important from technical and economical point of view. The ultrasonic technology is more extensively applied in the assessment of residual stresses in metals. In this work, the ultrasonic pulse-echo technique was applied on the first time in measuring residual stresses for polystyrene products. According to the difference in morphology between polymeric components, through thickness residual stresses were determined twice in this work. Through thickness residual stresses in terms of acoustoelastic constant and through depending on the determined previously acoustoelstic constant for polystyrene sheets. The residual stresses were evaluated due to cooling from temperatures (180, 200) by air and water under various applied pressures (0, 45.714, 76.19, 106.667, 152.381)MPa. The ultrasonic velocity of reference (annealed) specimen (2260) m/s was approved in the evaluation of residual stresses due to ultrasonic test. The air and water cooling from (180, 200) were corresponded with increasing in ultrasonic velocity while tensile residual stresses were related with decreasing in ultrasonic velocity for evaluated residual stresses in terms of acoustoelastic constant. SPSS software through (p-value) were showed that air and water cooling from (180, 200) resulted tensile residual stress without zero pressure. The optimum pressures against residual stresses from (HABCFFNN) were obtained under (106.667, 76.19)MPa pressures while the optimal through thickness residual stresses due to water cooling from (180, 200) were (-70.003, 10.579)MPa. The best temperature of preparing polystyrene specimens was 200 because the high percent of beneficial compressive residual stresses that increase fatigue and creep strength. The evaluated through thickness residual stresses were resulted from (thermal stresses due to cooling type, over load applied pressures, restraining of polymeric sheets inside metal molds). The range of ultrasonic velocity produced from pulse-echo test were (2000-2500) m/s due to air and water cooling from (180, 200). From SPSS, the significant pressure on residual stresses due to water cooling from (200) was 152.714.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب