%41تخفیف

بهینهسازی فرآیند شوک دهی لیزری روی یک صفحه تخت به منظور ایجاد تنش پسماند فشاری با توزیع یکنواخت روی سطح

تعداد 147 صفحه درword

گروه مکانیک جامدات

کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی

بهینهسازی فرآیند شوک دهی لیزری روی یک صفحه تخت به منظور ایجاد تنش پسماند فشاری با توزیع یکنواخت روی سطح

چکيده

در این پژوهش به بهینهسازی چند هدفه فرآیند شوک دهی لیزری روی سطح تخت فولاد آلیاژی اینکونل 738 با هدف رسیدن به کمترین عدم یکنواختی تنش پسماند فشاری روی سطح و کمترین هزینه پرداخته شده است. پارامترهای اندازه نقطه اثر لیزر، توان لیزر، گام اسکن لیزر در دو جهت xو y، شکل نقطه اثر لیزر و شیوه اسکن سطح به عنوان متغییرهای مسئله درنظر گرفته شدهاند. دو قید بیشتر بودن ماکزیمم تنش پسماند فشاری از MPa500 و بیشتر بودن عمق تنش پسماند فشاری از mm1 نیز باید ارضا شوند. به منظور درنظر گرفتن جامع پارامترهای موثر لیزر در فرآیند شوک دهی لیزری اشکال مربع، دایره و سه نوع بیضی با نسبت اقطار مختلف به عنوان متغییرهای پارامتر شکل لیزر در نظر گرفته شدند. به منظور بدست آوردن توزیع تنش پسماند روی سطح قطعه از روش شبیهسازی المان محدود در نرم افزار ABAQUS استفاده شد. روش شبیهسازی فرایند توسط منابع موجود اعتبار سنجی گردید. فرایند بهینهسازی نیز با استفاده از کد نویسی پایتون انجام پذیرفت.

در این پژوهش برای اولین بار به یکنواختی توزیع تنش روی سطح به عنوان هدف بهینهسازی پرداخته شده و همچنین برای اولین بار شکلهای مختلف پرتو لیزر به عنوان پارامتر بهینهسازی معرفی و بهینهیابی شدند.

پس از 30 مرحله بهینهسازی پارامترهای بهینه برای انجام عملیات شوک دهی لیزر با هدف رسیدن به کمترین عدم یکنواختی تنش در سطح و کمترین هزینه بدست آمد. بر اساس نتایج بدست آمده کمترین درصد عدم یکنواختی تنش روی سطح 35 درصد با هزینهای معادل 329 دلار بدست آمد.

کلمات کلیدی: 1- شوک دهی لیزر 2- بهینهسازی 3- چند هدفه 4-تنش پسماند

دسته: فنی و مهندسی, مکانیک مهندسی برچسب: کلمات کلیدی: 1- شوک دهی لیزر 2- بهینهسازی 3- چند هدفه 4-تنش پسماند

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

فصل 1:مقدمه 1

1-1-مقدمه 2

1-2-پدیدهخستگی 2

1-3-روشساچمهزنی 6

1-3-1-فرآیندشوکدهیلیزری 7

1-4-سازوکارفیزیکیکوبشلیزری 11

1-4-1-سیستمهایلیزریموردنیازبرایکوبش 12

1-4-2-تولیدموجضربه 14

1-5-مروريبرادبياتموضوع 17

1-6-هدفازانجاماینپژوهش 19

فصل 2:شبیهسازی 21

2-1-مقدمه 22

2-2-شبیهسازیفرایندشوکدهیلیزری 22

2-2-1-فیزیکومکانیکفرآیندLSP 23

2-3-شبیهسازیفرآیندشوکدهیلیزریرویورقمسطح 28

2-3-1-هندسه 28

2-3-2-جنس 29

2-3-3-اشعهلیزر 30

2-3-4-تابعفشار 31

2-3-5-الگویاسکنسطحتوسطلیزر 32

2-3-6-همگراییمش 33

2-3-7-شبیهسازیالمانمحدودبااستفادهازنرمافزارآباکوس 36

2-3-8-الماننامحدود 38

2-3-9-نتیجهگیری 40

2-4-اعتبارسنجینتایج 41

2-4-2-تعریفمسئله 42

فصل 3:بهینهسازی 56

3-1-مقدمه 57

3-2-روشبهینهسازیPSO 58

3-3-الگوریتمبهینهسازیPSO 58

3-4-بهینهسازیچندهدفه 61

3-5-تعریفمسئلهبهینهسازی 63

3-6-روشکار 68

3-7-سختافزارموردنیازبرایاجرایبرنامه 69

3-8-نتایج 70

3-9-اعتبارسنجینتایجبهینهسازی 72

فصل 4:جمع‌بنديوپيشنهادها 76

4-1-جمعبندی 77

4-2-پیشنهادات 78

پيوست‌الف 79

پيوستب 105

مراجع 121

فهرست شکلها

شکل (1-1)مقطعحاصلازشکستخستگی 3

شکل (1-2)شکستناشیازترکخستگیدردندانهیکچرخدنده 4

شکل (1-3)تنشهایکششیوفشاریواردبرنمونه 5

شکل (1-4)اثربرخوردساچمهبهسطحقطعه 6

شکل (1-5)شکلشماتیکفرایندLSP 10

شکل (1-6)حداکثرفشارپلاسمایحاصلشدهدربرخوردغیرمستقیمبهعنوانتابعیازچگالیقدرتلیزردرطولموجهایلیزر 064/1، 532/0 و 355/0 نانومتر 16

شکل (2-1)شماتیکفراینددربرخودحالتغیرمستقیم 24

شکل (2-2)فیزیکبرخورددرحالتبرخوردمستقیم 24

شکل (2-3)تاریخچهفشار-زمانیکپالسفشاررویسطحنمونه 27

شکل (2-4)هندسهمسئله 28

شکل (2-5)ازراستبهچپالگویاسکنمثلثیوالگویاسکنمربعی 32

شکل (2-6)مسیراندازهگیریتنشرویسطح 33

شکل (2-7)همگراییمشرویسطح 34

شکل (2-8)مسیراندزهگیریتنشدرونعمق 35

شکل (2-9)همگراییمشدرعمق 35

شکل (2-10)فلوچارتشبیهسازیLSP 38

شکل (2-11)نمایشماتیکدوبعدیازمشبندی 39

شکل (2-12)توزیعتنشپسماندوونمیززرویسطح 40

شکل (2-13)توزیعتنشپسماندنرمالبرمحورx 41

شکل (2-14)مدلسهبعدییکچهارممتقارن[29] 42

شکل (2-15)تغییراتانرژیدرونیوانرژیتغییرشکلپلاستیکوانرژیتغییرشکلالاستیک 44

شکل (2-16)تغییراتانرژیدرونیوانرژیتغییرشکلپلاستیکوانرژیتغییرشکلالاستیک 45

شکل (2-17)توزیعتنشوونمیززرویسطحپساززمانns4000 46

شکل (2-18)نمودارتغییراتتنشبازماندرالمانمرکزی 46

شکل (2-19)توزیعتنشS33پسازمدتزمانns 4000 47

شکل (2-20)مسیراندازهگیریتنشS33درراستایمحورz 48

شکل (2-21)نمودارتغییراتتنشS33درراستایمسیرمشخصشده 48

شکل (2-22)نمودارتغییراتتنشS33درراستایمسیرمشخصشده 49

شکل (2-23)تغییراتتنشS33درراستایعمقدرمحلتلاقیصفحههایبرش 50

شکل (2-24)تغییراتتنش S33 درراستایعمقدرمحلتلاقیصفحههایبرش 50

شکل (2-25)توزیعتنشپسماندوونمیزز 51

شکل (2-26)توزیعتنشپسماندS33 52

شکل (2-27)تغییراتتنشپسماندS33درراستایمحورz 52

شکل (2-28)تغییراتتنشپسماندS33درراستایمحورz 53

شکل (2-29)تغییراتتنشپسماندS33درراستایمحورY (عمققطعه) 54

شکل (2-30)تغییراتتنشپسماندS33درراستایمحورY (عمققطعه) 54

شکل (3-1)حلبهینهپارتو 62

شکل (3-2)لیزربامقطعمربع 64

شکل (3-3)لیزربامقطعدایره 64

شکل (3-4)لیزربامقطعبیضیبانسبت 75/0 65

شکل (3-5)لیزربامقطعبیضیبانسبت 5/0 65

شکل (3-6)لیزربامقطعبیضیبانسبت 25/0 66

شکل (3-7)توزیعتنشوونمیززباپارامترهایبهینه 71

شکل (3-8)توزیعتنشσxباپارامترهایبهینه 71

شکل (3-9)نفوذتنشپسماندفشاریدرعمق 72

شکل (3-10)توزیعتنشپسماندσxرویسطح 73

شکل (3-11)توزیعتنشپسماندσxدرعمققطعه 74

شکل (3-12)توزیعتنشپسماندσxرویسطح 75

فهرست جدولها

جدول (2-1)خواصمکانیکیاینکونل 738 30

جدول (2-2)خواصمکانیکیفولادآلیاژی35CD4باسختی 50 راکولC 43

جدول (3-1)هزینهاستفادهازدستگاهلیزرپالسی 67

جدول(3-2)نتایجشبیهسازیLSPبرایدودستهپارامترورودیمتفاوت 68

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بهینهسازی فرآیند شوک دهی لیزری روی یک صفحه تخت به منظور ایجاد تنش پسماند فشاری با توزیع یکنواخت روی سطح”

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد بهمن 19, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 1
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت