%34تخفیف

دانلود پروژه:حداقل سازی پسماند در عملیات تولید و تعمیرات چاه های نفت و گاز

تعداد 71صفحه در فایل word

حداقل سازی پسماند در عملیات تولید و تعمیرات چاه های نفت و گاز

چکیده

       موضوع تنش­های پسماند و روش­های کاهش آن­ها در فرایند ساخت یکی از مهم­ترین چالش­های امروز مهندسان و صنعتگران است. تنش­های پسماند که به ناچار بواسطه روش­های تولید نظیر ریختگری، نورد، جوش، آهنگری، کشش و …  در قطعات ایجاد می شوند خواص مکانیکی قطعات مهندسی را به میزان قابل توجهی کاهش داده و سبب بروز صدمات هزینه برداری در تجهیزات صنعتی می شوند. شکستن ناگهانی پره­های توربین­ها و پمپ­ها، گسیختگی اتصالات جوشی، ایجاد ترک در شفت­ها و بسیاری دیگر از این دست صدمات که با بارگذاری بسیار کمتر از حد بار مُجازی که قطعات مهندسی برای آن طراحی شده­اند، معمولاً ناشی از در نظر گرفته نشدن این عامل غالباً مضر فرایند ساخت و تولید است. از دیرباز صنعتگران این عامل عمدتاً مضر را شناخته و برای رهایی از آن راه­هایی را بکار بسته­اند که از آن جمله می توان به روش­های حرارتی اشاره کرد. امروزه با توسعه علوم مهندسی و پیشرفت تکنولوژی روش­های نوینی در این زمینه بوجود آمده­اند که از میان آن­ها می­توان به روش بکارگیری ارتعاشات برای رهاسازی تنش­های پسماند اشاره کرد. در این روش ارتعاشات با فرکانس و دامنه مختلف به محل توزیع تنش­های پسماند اعمال می شود. این کار باعث ایجاد کرنش های پلاستیک در داخل قطعه شده و بدین وسیله مقداری از تنش­های پسماند موجود در آن محل آزاد می شود. در این پایان­نامه تنش­زدایی از قطعات به وسیله ارتعاشات مورد مطالعه قرار گرفته است. برای صرفه­جویی در زمان و هزینه، این فرایند در نرم­افزار آباکوس شبیه سازی شده و نتایج آن با نتایج کارهای آزمایشگاهی انجام شده در این زمینه مقایسه شده­است.

کلمات کلیدی:  تنش پسماند، کرنش پلاستیک، بارگذاری ارتعاشی، شبیه­سازی کامپیوتری

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                                                       صفحه  

فهرست علائم و نمادها ث‌

فهرست شکل­ها ج‌

فهرست جداول.. د‌

فهرست نمودارها ذ‌

فصل اول.. 1

1-1-مقدمه. 2

1-2-سوابق تحقيقات انجام شده 2

فصل دوم. 5

2-1 تعاریف… 6

2-1-1- تنش…. 6

2-1-2  معادلات دیفرانسیل تنش…. 7

2-1-3-کرنش…. 9

2-1-4  استخراج معادلات کرنش…. 9

2-1-5-معادلات دیفرانسیل سازگاری.. 12

2-1-6 معادلات بنيادي.. 13

2-1-7- تنش پسماند. 14

2-2- فرایندهای ایجاد تنش­پسماند در قطعات.. 15

2-2-1- فرایند تولید نیم ساخته. 15

2-2-2- فرایندهای ساخت و اتصالات.. 15

2-3- اندازه­گیری تنش پسماند. 16

2-3-1 روش­های اندازه­گیری تنش پسماند. 17

2-3 روش­های تنش­زدایی.. 21

2-3-1- تنش­زدایی طبیعی.. 21

2-3-2- تنش­زدایی به روش حرارتی.. 22

2-3-3- تنش­زدایی به روش ساچمه زنی (شات بلاست) 24

2-3-4- تنش­زدایی ارتعاشی.. 24

2-4 استفاده از روش شبیه­سازی.. 29

2-4-1 روش های حل عددی معادلات دیفرانسیل.. 29

2-4-2 روش اجزاء محدود. 30

فصل سوم. 37

3-1 تعریف مساله. 38

3-2 جنس نمونه. 38

3-2-1 ترکیبات فولاد AISI 4340. 38

3-2-2 خواص مکانیکی نمونه. 38

3-2-3 ابعاد نمونه. 38

3-3مراحل شبیه سازی در آباکوس………… 39

3-3-1 طراحی در ماژول Part 39

3-3-2 تعریف خواص فیزیکی و مکانیک برای نمونه در ماژول Property. 40

3-3-3 وارد کردن نمونه در ماژول Assembly. 42

3-3-4 ماژول Step. 43

3-3-5 ماژول Intrraction. 43

3-3-6 ماژول Load.. 44

3-3-7 ماژول Mesh. 45

3-3-8 ماژول Job. 46

3-3-9 ماژول Visualization. 47

3-4 تیر طره 47

3-4-1 روش تحلیلی یافتن فرکانس های طبیعی تیر یک سر گیردار 49

3-4-2 شبیه سازی فرایند تنش زدایی از تیر طره برای حالت بدون بار 51

3-4-3  شبیه سازی فرایند تنش زدایی از تیر طره برای حالت تحت بار کششی.. 57

3-5 تیر دوسر گیردار 62

3-5-1 روش تحلیلی یافتن فرکانس های طبیعی تیر یک سر گیردار 63

3-5-2 شبیه سازی فرایند تنش زدایی از تیر دوسر گیردار تحت کشش…. 64

نتیجه گیری.. 70

پیشنهادات برای کارهای بعدی.. 71

منابع.. 72

فهرست علائم و نمادها

سیستم استاندارد بین المللی

پوند بر اینچ مربع

بردار تنش

بردار تنش برشی

بردار تنش نرمال

بردار نیرو

بردار گشتاور

تانسور نیرو

تانسور کرنش

کرنش مهندسی

جابجایی در راستای x

جابجایی در راستای y

جابجایی در راستای z

کار خارجی

انرژی گرمایی

انرژی درونی

انرژی جنبشی

حجم

سطح

دلتای تغییرات

زاویه

مدول الاستیسیته

ممان اینرسی سطح مقطع تیر

عرض تیر

ضخامت تیر

طول تیر

طول موج

فهرست شکل­ها

شکل                                                                                                                صفحه

شکل 2- 1. بردارهای تنش نرمال و تنش برشی   6

شکل 2- 2. . مولفه های تنش در دستگاه کارتزین   7

شکل 2- 3. تنش های یک المان در دستگاه کارتزین   8

شکل 2- 4. شماتیک تغییر طول و جابجایی یک المان  10

شکل 2- 5. عملیات نورد سرد  15

شکل 2- 6. شماتیک نصب کرنش سنج در اندازه گیری تنش پسماند به  روش سوراخکاری   17

شکل 2- 7. هندسه روش شیارزنی   18

شکل 2- 8. .  شماتیک روش پراش پرتو ایکس    19

شکل 2- 9. تنش زدایی حرارتی موضعی با المنت های سرامیکی   22

شکل 2- 10. بکارگیری روش تنش زدایی ارتعاشی در صنعت   25

شکل 2- 11. شماتیک نصب نمونه در تجهیزات تنش زدایی به روش ارتعاشی   32

شکل 2- 12. هندسه و ابعاد نمونه  32

شکل 2- 13. مش بندی نمونه جوش شده 32

شکل 2- 14. مدل دوبعدی نمونه تحت بارگذاری نوسانی   33

شکل 2- 16. تاثیر دامنه ارتعاشات اعمالی بر میزان آزادسازی تنش های پسماند  34

شکل 2- 15. تاثیر مدت زمان تنش زدایی بر میزان آزادسازی تنش های پسماند  34

شکل 2- 17. تاثیر فرکانس بار اعمالی بردامنه در سه حالت   35

شکل 2- 18. میزان تاثیر بار اعمالی بر رهاسازی تنش های پسماند  36

شکل 3- 1. ابعاد نمونه شبیه سازی شده 39

شکل 3- 2. طراحی نمونه در ماژول Part  39

شکل 3- 3. . نمای سه بعدی نمونه طراحی شده در ماژول Part  40

شکل 3- 4. تعریف خواص فیزیکی ماده نمونه  40

شکل 3- 5. تعریف خواص مکانیکی نمونه  41

شکل 3- 6. اختصاص خواص مکانیکی و فیزیکی به نمونه در نرم افزار آباکوس    42

شکل 3- 7. وارد کردن نمونه در ماژول Assembly  42

شکل 3- 8. گام های تعریف شده برای فرایند تنش زدایی   43

شکل 3- 9. تعریف نوع تماس بین سطوح نمونه و لرزاننده در فضای نرم افزار آباکوس    44

شکل 3- 10. تعریف شرایط مرزی برای نمونه و نوع بارگذاری آن  45

شکل 3- 11. تعریف اندازه مش ها در نمونه  45

شکل 3- 12. مش بندی نمونه در نرم افزار آباکوس    46

شکل 3- 13. نمایش نتایج گرافیکی در ماژول Visualization.. 47

شکل 3- 14. مودهای طبیعی برای حالت یک انتها بسته یک انتها آزاد  48

شکل 3- 15. تیر یک سر گیردار یک سر آزاد[38] 49

شکل 3- 16. ابعادهندسی نمونه  49

شکل 3- 17. محل اعمال بار نوسانی با دامنه 5 میلیمتر و فرکانس 47.75 هرتز  52

شکل 3- 18. توزیع تنش مایسز قبل و بعد از فرایند تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس47.75هرتز و دامنه 4میلیمتر. الف) قبل از تنش زدایی ب) بعد از تنش زدایی   53

شکل 3- 19. توزیع تنش مایسز قبل و بعد از فرایند تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 64.56 هرتز و دامنه 4میلیمتر. الف) قبل از تنش زدایی ب) بعد از تنش زدایی   53

شکل 3- 20. توزیع تنش مایسز قبل و بعد از فرایند تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 95.49هرتز و دامنه 4میلیمتر. الف) قبل از تنش زدایی ب) بعد از تنش زدایی   54

شکل 3- 21. میدان توزیع تنش الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 47.75 هرتز با دامنه 2 میلیمتر  54

شکل 3- 22. میدان توزیع تنش الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 47.75 هرتز با دامنه 4 میلیمتر  55

شکل 3- 23. . میدان توزیع تنش الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 47.75 هرتز با دامنه 3 میلیمتر  55

شکل 3- 24. میدان توزیع تنش الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 47.75 هرتز با دامنه 5 میلیمتر  55

شکل 3- 25. میدان توزیع تنش الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 47.75 هرتز با دامنه 10 میلیمتر  56

شکل 3- 26. دامنه و فرکانس بار ارتعاشی اعمالی در فرایند تنش زدایی   57

شکل 3- 27. تنش زدایی ارتعاشی بوسیله بارنوسانی با فرکانس 47.75هرتز و دامنه 5 میلیمتر  57

شکل 3- 28. تنش زدایی ارتعاشی بوسیله بارنوسانی با فرکانس 95.5هرتز و دامنه 5 میلیمتر  58

شکل 3- 29. تنش زدایی ارتعاشی بوسیله بارنوسانی با فرکانس 64.56 هرتز و دامنه 5 میلیمتر  58

شکل 3- 30. میدان توزیع تنش طولی در فاصله 150 میلیمتری  الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 95.5 هرتز با دامنه 2 میلیمتر  59

شکل 3- 31. میدان توزیع تنش طولی در فاصله 150 میلیمتری  الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 95.5 هرتز با دامنه 5 میلیمتر  60

شکل 3- 33. میدان توزیع تنش طولی در فاصله 150 میلیمتری  الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 95.5 هرتز با دامنه 4 میلیمتر  60

شکل 3- 32. میدان توزیع تنش طولی در فاصله 150 میلیمتری الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 95.5 هرتز با دامنه 3 میلیمتر  60

شکل 3- 34. میدان توزیع تنش فاصله 150 میلیمتری  الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 95.5 هرتز با دامنه 10 میلیمتر  61

شکل 3- 35. مودهای طبیعی برای حالت دو انتها بسته  62

شکل 3- 36. دامنه ارتعاشی بار نوسانی اعمالی در فرایند تنش زدایی   64

شکل 3- 39. میدان توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس 47.75 هرتز با دامنه 5 میلیمتر  65

شکل 3- 37. میدان توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 95.5 و 191   هرتز با دامنه 5 میلیمتر  65

شکل 3- 38. میدان توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 47.75 و 477.5 هرتز با دامنه 5 میلیمتر  65

شکل 3- 40. ایجاد کرنش تغییر شکل و اعوجاج در نمونه بر اثر اعمال ارتعاشات با فرکانس های بالا  66

شکل 3- 41. میدان توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس409.75  هرتز با دامنه 5 میلیمتر  66

شکل 3- 42 .توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 47.75و 477.5 هرتز و دامنه 2 میلیمتر  67

شکل 3- 43. توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 47.75و 477.5 هرتز و دامنه 3 میلیمتر  67

شکل 3- 46. تغییر شکل پلاستیک نامطلوب در انتهاهای گیردار نمونه که با اعمال بار ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 47.75 و 477.5 هرتز و دامنه 10 میلیمتر ایجاد شده است. 68

شکل 3- 45. توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 47.75و 477.5 هرتز و دامنه 4 میلیمتر  68

شکل 3- 44. کانتور توزیع تنش در سطح مقطع عمود بر راستای طولی به فاصله 150 میلیمتر از انتهای گیردار الف) قبل و ب) بعد از تنش زدایی ارتعاشی با فرکانس ترکیبی 47.75و 477.5 هرتز و دامنه 5 میلیمتر  68

فهرست جداول

جدول 3- 1. عناصر موجود در ترکیب شیمیایی فولاد AISI 4340  38

جدول 3- 2. مقایسه نتایج حل تحلیلی و نتایج نرم افزار آباکوس از فرکانس های طبیعی نمونه  51

جدول 3- 3. درصد کاهش تنش های طولی پسماند در فاصله 150 میلیمتری از انتهای گیردار برای حالت های مختلف ارتعاشی   56

جدول 3- 4. درصد کاهش تنش های طولی پسماند در فاصله 150 میلیمتری از انتهای گیردار برای حالت های مختلف ارتعاشی   61

جدول 3- 5. پارامتر فرکانس  ، برای شرایط مرزی دوسر گیردار[39] 63

جدول 3- 6. مقایسه نتایج حل تحلیلی و نتایج نرم افزار آباکوس از فرکانس های طبیعی نمونه  63

جدول 3- 7. درصد کاهش تنش های طولی پسماند در فاصله 150 میلیمتری از انتهای گیردار برای حالت های مختلف ارتعاشی   66

 

فهرست نمودارها

نمودار 3- 1.  تاثیر دامنه ارتعاشات اعمالی بر میزان تنش زدایی ارتعاشی برای بارنوسانی با فرکانس 47.75 هرتز  56

نمودار 3- 2. تاثیر فرکانس بار ارتعاشی اعمالی میزان تنش زدایی   59

1 دیدگاه برای دانلود پروژه:حداقل سازی پسماند در عملیات تولید و تعمیرات چاه های نفت و گاز

  1. Nptksi

    best non prescription allergy medication prescription medication for severe allergies alternatives to allergy pills

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo