%37تخفیف

مدلسازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری زیرپودری با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم

Name: مدلسازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری زیرپودری با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم
SKU: 29016
Price: 220000 IRR
Availability: InStock

تعداد 109 صفحه درword

گروه مکانیک

کارشناسی ارشد (M.Sc.)

رشته مهندسی مکانیک، گرایش ساخت و تولید

مدلسازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری زیرپودری با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم

امروزه صنعت جوشکاری، آن هم به شیوههای نوین در دنیا جایگاه خاصی پیدا کرده است. با توجه به نیاز روز افزون به لولههای انتقال نفت و گاز و دستیابی به تکنولوژی تولید آن در داخل کشور، افزایش کیفیت لولههای تولید شده امری اجتناب ناپذیر است. یکی از شیوههای نوین جوشکاری، جوشکاری زیر پودری است که به دلیل ویژگیهای خاص در میان انواع روشهای جوشکاری، کاربرد فراوانی در صنعت داشته و با تحقیق در پیدا کردن سطح مناسبی از متغیرهای ورودی، این روش میتوان به نتایج مطلوب و بهینهسازی فرآیند جوشکاری دست یافت. براي دستيابي به كيفيت مطلوب جوش، نياز است که رابطه متغیرهاي مؤثر جوشكاري روي هندسه جوش مدلسازي شود. اهميت اين مطلب بدان خاطر است كه خصوصيات مكانيكي جوش نيز تحت تاثير هندسه جوش قرار دارد. عليرغم استفاده گسترده از اين فرآيند، به علت فقدان مدلمناسب، هنوز جوشكاري تمام اتومات با مشكلاتي مواجه است. از این رو در این پایان نامه، با استفاده از دادههای آزمایشهای تجربی و مدلسازی به بررسی و مطالعه پیرامون مدلسازی و بهینهسازی متغیرهای ورودی جوشکاری زیر پودری پرداخته شده است که رابطهای مستقیم با هندسه گرده جوش دارند. بدین منظور از پنج فاکتور متغیر با پنج سطح استفاده شد و مدلهای ریاضی توسط الگوریتم ژنتیک و رگرسیون چندگانهتوسعه داده شد. بر اساس آرایه های متعامد برای 5 متغیر ورودی جریان جوشکاری، ولتاژ جوشکاری، فاصله نازل تا قطعه کار، سرعت جوشکاری و ضخامت پودر نانو اکسید منیزیم با انجام 32 آزمایش به بررسی متغیرهای خروجی ارتفاع، پهنا و عمق نفوذ جوش، درجه رقت، سختی منطقه متاثر از گرما و سختی منطقه ذوب شده فولاد St37پرداخته شده است.

واژهای کلیدی:جوشکاری زیرپودری، پودر نانو اکسید منیزیم، متغیرهای جوشکاری، فولاد St37، الگوریتم ژنتیک

دسته: فنی و مهندسی, مهندسي مکانيک برچسب: الگوریتم ژنتیک, پودر نانو اکسید منیزیم, فولاد St37, متغیرهای جوشکاری, واژهای کلیدی:جوشکاری زیرپودری

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

فصلاول:مقدمه 1

فصلدوم: مروری بر منابع 5

2-1- مقدمه 6

2-2- نانوذراتاکسیدمنیزیم 6

2-3- نانوتکنولوژیونانوذرات 7

2-3-1- تعریفنانوتکنولوژی 7

2-3-2- نانوذرات 7

2-4- مقدمهایبرجوشکاری 9

2-4-1- تعریفجوشکاری 9

2-4-2- تاریخچهجوشکاری 9

2-5- تئوریجوشکاریزیرپودری 11

2-5-1- مقدمه 11

2-5-2- اصولعملياتجوشکاریزیرپودری 11

2-5-3- مزایاومحدودیتهایجوشکاریزیرپودری 13

2-5-4- جوشپذیریفولادها 15

2-5-5- کاربردهایفرآیندجوشکاریزیرپودری 15

2-6- متغیرهایروشجوشکاریزیرپودری 16

2-6-1- متغیرهایورودی 16

2-6-2- متغیرهایخروجی 19

2-7- طراحیآزمایشات 23

2-7-1- تکرار 24

2-7-2- تصادفیکردن 24

2-8- طراحیفاکتوریل (عاملی) 25

2-8-1- خواصطراحیفاکتوریل . 25

2-8-2- مزایایطراحیفاکتوریل 26

2-8-3- طراحیفاکتوریلجزئی 26

2-8-4- مفهوماندرکنش (Interaction) 27

2-9- روشسطوحپاسخ(Response Surface Methodology) 28

2-9-1- آزمایشسطوحپاسخ 28

2-9-2- ساختارطراحیهایسطوحپاسخمرکبمرکزی 30

2-9-3- طرحهایمرکبمرکزیمورداستفاده 32

2-9-4- طرحهایمرکبمرکزیچرخشپذیر (Rotatable Central Composite Design) 33

2-10- مقدمهایبربهینهسازی 35

2-10-1- الگوریتمژنتیک 36

2-10-2- زمینههایبیولوژیکی 37

2-10-3- فضایجستجو 38

2-10-4- اصولپایه 39

2-10-5- کدکردن 39

2-10-6- مسائلمربوطبهکدینگ 40

2-10-7- کروموزوم 42

2-10-8- جمعیت 42

2-10-9- مقداربرازندگی (Fitness Value) 43

2-10-10- عملگرتقاطع 43

2-10-11- عملگرجهش 45

2-10-12- مراحلاجرایالگوریتمژنتیک 47

2-10-13- همگراییالگوریتمژنتیک 48

2-10- جمعبندی 49

فصلسوم: روش تحقیق 50

3-1- مقدمه 51

3-2- مواداولیه 51

3-2-1- پودرنانوذراتاکسیدمنیزیم 51

3-2-2- پودرجوش 52

3-2-3- سیمجوش 53

3-2-4- انتخابقطعهکار 53

3-3- عملیاتجوشکاریزیرپودری 54

3-3-1- منبعتغذیهجوشکاری 54

3-3-2- رباتجوشکاری 54

3-4- آزمایش 55

3-5- اندازهگیریهندسهجوشومتغیرهایخروجیدیگر 58

3-6- سختیسنجی 59

فصلچهارم: تجزیه و تحلیل نتایج 62

4-1- مقدمه 63

4-2- مدلسازيوبهينهسازي 63

4-2-1- مدلسازيبااستفادهازروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 63

4-2-2- مدلسازيبااستفادهازالگوريتمژنتيک 67

4-2-3- بهينهسازيبااستفادهازالگوريتمژنتيک 69

4-3- نفوذجوش 69

4-3-1- مدلسازينفوذجوشبااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 69

4-3-2- مدلسازينفوذجوشبااستفادهازالگوريتمژنتيک 73

4-3-3- بهينهسازينفوذجوشبااستفادهازالگوريتمژنتيک 74

4-4- پهنايجوش 74

4-4-1- مدلسازيپهنايجوشبااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 74

4-4-2- مدلسازيپهنايجوشبااستفادهازالگوريتمژنتيک 78

4-5- ارتفاعگردهجوش 78

4-5-1- مدلسازيارتفاعگردهجوشبااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 78

4-5-2- مدلسازيارتفاعگردهجوشبااستفادهازالگوريتمژنتيک 82

4-6- درجهرقت 83

4-6-1- مدلسازيدرجهرقتبااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 83

4-6-2- مدلسازيدرجهرقتبااستفادهازالگوريتمژنتيک 87

4-6-3- بهينهسازيدرجهرقتبااستفادهازالگوريتمژنتيک 87

4-7- عرضمنطقهمتاثرازگرما 88

4-7-1- مدلسازيعرضمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 88

4-7-2- مدلسازيعرضمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازالگوريتمژنتيک 92

4-7-3- بهينهسازيعرضمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازالگوريتمژنتيک 92

4-8- سختيمنطقهمتاثرازگرما 93

4-8-1- مدلسازيسختيمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 93

4-8-2- مدلسازيسختيمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازالگوريتمژنتيک 96

4-8-3- بهينهسازيسختيمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازالگوريتمژنتيک 97

4-9- سختيمنطقهذوبشده 97

4-9-1- مدلسازيسختيمنطقهذوبشدهبااستفادهازرگرسيونچندگانهغيرخطي 97

4-9-2- مدلسازيسختيمنطقهذوبشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 101

4-9-3- بهينهسازيسختيمنطقهذوبشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 101

فصلپنجم: بحث و نتیجهگیری 103

5-1- مقدمه 104

5-2- خطاهایآزمایش 104

5-3- نفوذجوش 105

5-4- پهنایجوش 106

5-5- ارتفاعگردهجوش 107

5-6- درجهرقت 108

5-7-عرضمنطقهمتأثرازگرما 110

5-8- سختیمنطقهمتأثرازگرما 111

5-9- سختیمنطقهذوبشده 113

منابع 115

فهرست جدولها

جدول 2-1 : خواصنانوذراتاکسیدمنیزیم 6

جدول 2-2 : ماتریسطراحی 26

جدول 2-3 : کدهایمورداستفاده 29

جدول 2-4 : بعضیازطرحهایمرکبمرکزیقابلاستفاده 33

جدول 2-5 : نمونهایازعملجهش 46

جدول 3-1 : مشخصاتپودرنانوذراتاکسیدمنیزیممصرفی …………………………………………………………………………………………………51

جدول 3-2 : ترکیبشیمیاییپودرمصرفی 52

جدول 3-3 :ترکیبشیمیاییسیمجوشمصرفی 53

جدول 3-4 : متغیرهایجوشکاریوحدودشان 55

جدول 3-5 : ماتريسطراحي 56

جدول 3-6 : مقاديرتجربيمتغيرهايخروجيبرایپودرنانوذراتاکسیدمنیزیم 60

جدول 4-1 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازينفوذجوش………71

جدول 4-2 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبراينفوذجوش 71

جدول 4-3 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطينفوذجوشمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 73

جدول 4-4 : مقاديرمحاسبهشدهمتغیرهايوروديبرايحداکثرشدننفوذجوشبااستفادهازالگوريتمژنتيک 74

جدول 4-5 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازيپهنايجوش 75

جدول 4-6 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبرايپهنايجوش 76

جدول 4-7 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطيمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 78

جدول 4-8 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازيارتفاعگردهجوش 81

جدول 4-9 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبرايارتفاعگردهجوش 81

جدول 4-10 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطيمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 82

جدول 4-11 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازيدرجهرقت 84

جدول 4-12 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبرايدرجهرقت 85

جدول 4-13 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطيمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 87

جدول 4-14 : مقاديرمحاسبهشدهمتغیرهايوروديبرايحداکثرشدندرجهرقتبااستفادهازالگوريتمژنتيک 87

جدول 4-15 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازيعرضمنطقهمتاثرازگرما 89

جدول 4-16 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبرايعرضمنطقهمتاثرازگرما 90

جدول 4-17 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطيمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 92

جدول 4-18 : مقاديرمحاسبهشدهمتغیرهايوروديبرايحداقلشدنعرضمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازالگوريتمژنتيک 92

جدول 4-19 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازيسختيمنطقهمتاثرازگرما 94

جدول 4-20 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبرايسختيمنطقهمتاثرازگرما 94

جدول 4-21 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطيمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 96

جدول 4-22 : مقاديرمحاسبهشدهمتغیرهايوروديبرايحداقلشدنسختيمنطقهمتاثرازگرمابااستفادهازالگوريتمژنتيک 97

جدول 4-23 : مقدارتجربي،مقدارپيشبينيشدهوخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيدرمدلسازيسختيمنطقهذوبشده 98

جدول 4-24 : مقاديرحداقل،حداکثروميانگينخطايروشرگرسيونچندگانهغيرخطيبرايسختيمنطقهذوبشده 99

جدول 4-25 : ضرايبمعادلهرگرسيونچندگانهغيرخطيمحاسبهشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 101

جدول4-26 : مقاديرمحاسبهشدهمتغیرهايوروديبرايحداقلشدنسختيمنطقهذوبشدهبااستفادهازالگوريتمژنتيک 101

فهرست شکلها

شکل 2-1 : جوشكاريزیرپودری: (الف) شمايکليفرآيند (ب) شمايموضعجوش 12

شکل 2-2 : سطحقطعهکارپوششدادهشدهباپودرنانوذراتاکسیدمنیزیم 19

شکل 2-3 : نفوذجوش 19

شکل 2-4 : پهنایجوش 20

شکل 2-5 : ارتفاعگردهجوش 20

شکل 2-6 : مفهومدرجهرقت 21

شکل 2-7 : منطقهمتاثرازگرما 22

شکل 2-8 : نقطهمیانگیندرمحاسبهسختیمنطقهمتاثرازگرما 22

شکل 2-9 : نقطهمیانگیندرمحاسبهسختیمنطقهذوبشده 23

شکل 2-10 : مفهوماندرکنش 28

شکل 2-11 : طراحیهایمرکبمرکزیبرای 2 عامل 30

شکل 2-12 : نقشهتوابعواریانسدوطرحمرکزیدوعاملی 34

شکل 2-13 : کدینگباینری 40

شکل 2-14 : روابطبینکروموزومهاوجوابها 42

شکل 2-15 : نمایشیککروموزومnبیتیدرپایهعددیm 42

شکل 2-16 : مثالیازعملجابهجاییتکنقطهای 44

شکل 2-17 : تقاطعدرکروموزومهاییکهازشکلکدشدهچهارمتغیربهوجودآمدهاست 44

شکل 2-18 : تقاطعیدونقطهای 45

شکل 2-19 : عملتقاطعییکنواخت 45

شکل 2- 20 : نمونهایازعملجهش 46

شکل 2-21 : مراحلاجرایالگوریتمژنتیک 48

شکل 3- 1 : تصویرمیکروسکوپالکترونعبوریپودرنانوذراتاکسیدمنیزیممصرفی ……………………………………………………….52

شکل 3-2: نماییازسیمجوشمصرفی 53

شکل 3-3 : نماییازتجهیزاتجوشکاریزیرپودری 54

شکل 3-4 : دستگاهسمبادهزنی 57

شکل 3-5 : دستگاهپولیشزنی 58

شکل 3-6 : قطعهکارهایآمادهشده 58

شکل 3-7 : میکروسکوپمورداستفاده 59

شکل 3-8 : دستگاهسختیسنجی 59

شکل 4-1 : اثراتاصليمتغیرهايجوشکاريبرنفوذجوش ………………………………………………………………………………………………….72

شکل 4-2 : اثراتاندرکنشمتغیرهايجوشکاريبرنفوذجوش 72

شکل 4-3 : نمودارمقاديرتجربينفوذجوشبرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 73

شکل 4-4 : اثراتاصليمتغیرهایجوشکاريبرپهنايجوش 76

شکل 4-5 : اثراتاندرکنشمتغیرهایجوشکاريبرپهنايجوش 77

شکل 4-6 : نمودارمقاديرتجربيپهنايجوشبرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانه 77

شکل 4-7: اثراتاصليمتغیرهايجوشکاريبرارتفاعگردهجوش 80

شکل 4-8 : اثراتاندرکنشمتغیرهايجوشکاريبرارتفاعگردهجوش 80

شکل 4-9 : نمودارمقاديرتجربيارتفاعگردهجوشبرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 82

شکل 4-10 : اثراتاصليمتغیرهايجوشکاريبردرجهرقت 85

شکل 4-11 : اثراتاندرکنشمتغیرهايجوشکاريبردرجهرقت 86

شکل 4-12 : نمودارمقاديرتجربيدرجه رقتبرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 86

شکل 4-13 : اثراتاصليمتغیرهايجوشکاريبرعرضمنطقهمتاثرازگرما 90

شکل 4-14 : اثراتاندرکنشمتغیرهايجوشکاريبرعرضمنطقهمتاثرازگرما 91

شکل 4-15 : نمودارمقاديرتجربيعرضمنطقهمتاثرازگرمابرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 91

شکل 4-16 : اثراتاصليمتغیرهايجوشکاريبرسختيمنطقهمتاثرازگرما 95

شکل 4-17 : اثراتاندرکنشمتغیرهايجوشکاريبرسختيمنطقهمتاثرازگرما 95

شکل 4-18 : نمودارمقاديرتجربيسختيمنطقهمتاثرازگرمابرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 96

شکل 4-19: اثراتاصليمتغیرهايجوشکاريبرسختيمنطقهذوبشده 99

شکل 4-20 : اثراتاندرکنشمتغیرهايجوشکاريبرسختيمنطقهذوبشده 100

شکل 4-21 : نمودارمقاديرتجربيسختيمنطقهذوبشدهبرحسبمقاديرپيشبينيشدهبهوسيلهروشرگرسيونچندگانهغيرخطي 100

شکل 5-1 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبرنفوذجوش ……………………………………………………………………………………………….105

شکل 5-2 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبرپهنایجوش 107

شکل 5-3 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبرارتفاعگردهجوش 108

شکل 5-4 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبردرجهرقت 109

شکل 5-5 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبرعرضمنطقهمتأثرازگرما 110

شکل 5-6 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبرسختیمنطقهمتأثرازگرما 112

شکل 5-7 : اثراتاصلیمتغیرهایجوشکاریبرسختیمنطقهذوبشده 113

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “مدلسازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری زیرپودری با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم”

مدلسازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری زیرپودری با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم

تعداد 109 صفحه درword

گروه مکانیک

کارشناسی ارشد (M.Sc.)

رشته مهندسی مکانیک، گرایش ساخت و تولید

مدلسازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری زیرپودری با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم

واژهای کلیدی:جوشکاری زیرپودری، پودر نانو اکسید منیزیم، متغیرهای جوشکاری، فولاد St37، الگوریتم ژنتیک

فهرست مطالب

فهرست جدول­ها

فهرست جدولها