آموزش شبیه‌سازی تست غیرمخرب

تصاویری از شبیه سازی آکوستیکی یک تست غیرمخرب

بررسی تست غیرمخرب بخشی از دوره آموزش آکوستیک در کامسول می‌باشد که طی دو جلسه علاوه بر بررسی تئوری این موضوع، به نحوه شبیه‌سازی این تست بصورت مفصل با دو روش ساده (در نسخه‌های قبل از 6) و پیشرفته (در نسخه 6 کامسول به بعد) پرداخته شده است.

تست غیرمخرب چیست؟

تست آلتراسونیک یکی از روش‌های شناسایی و تشخیص عیوب در قطعات صنعتی است. یکی از انواع تست آلتراسونیک، تست غیرمخرب (NDT) با در حالت زاویه‌دار می‌باشد که برای اجسام جامد همانند لوله‌های فلزی استفاده می‌شود. این تست به ویژه برای تشخیص عیوبی همانند حفرات ریز، ترک‌های کوچک، عدم ذوب و غیره، در نواحی جوشکاری شده و اطراف آن مفید است. تست غیرمخرب زاویه‌دار اغلب جایی استفاده می‌شود که تست پرتو مستقیم (Straight Beam) برای شناسایی عیوب به مشکل برمی‌خورد. برای مثال زمانی که ترک‌ها عمودی و باریک هستند و بنابراین به دلیل مقادیر کم انعکاس، قابل شناسایی نیستند. اصل عملکرد تست غیرمخرب با پرتو مورب (زاویه‌دار) برپایه‌ی تبدیل یک موج طولی (longitudinal) یا همان فشاری (compression)، ارسال شده توسط مبدل (Transducer)، به یک موج برشی یا عرضی (shear یا transverse ) شکسته شده در نمونه آزمایشی می‌باشد. در امواج طولی، راستای ارتعاش ذرات ماده نسبت به انتشار امواج به صورت موازی و هم‌راستا هستند. در امواج عرضی یا برشی، راستای ارتعاش ذرات ماده بر راستای انتشار امواج به صورت عمودی می‌باشد. امواج برشی در مقایسه با امواج طولی، میرایی کمتر و طول موج کوتاه‌تری دارند، که باعث می‌شود عیوب کوچک‌تر را تشخیص دهند. فرکانس‌های بالاتر طول موج کوتاه‌تری دارند و میزان عمق نفوذ در قطعه کمتر می‌باشد اما میزان حساسیت در تشخیص عیوب کوچکتر بیشتر خواهد بود.

ستاپ تست غیرمخرب

شرایط انجام تست غیرمخرب

مبدل‌های زاویه‌دار برای ایجاد یک موج برشی شکسته شده در نمونه آزمایشی طراحی شده‌اند که در یک زاویه مشخص نسبت به سطح نمونه، معمولا از 40 درجه تا 70 درجه، منتشر می‌شود. زاویه انتشار یا زاویه شکست به خواص موادِ جفت مبدل گوه (wedge) / نمونه آزمایشی و زاویه تابش سیگنال آلتراسونیک بستگی دارد. موج طولی برخوردی که با سرعت CP1 از گوه میگذرد منجر به شکست امواج طولی و برشی می‌شود که به ترتیب با سرعت‌های CP2 و CP3 در نمونه آزمایشی منتشر می‌شوند. زوایای شکست براساس قانون اسنل (Snell) به صورت زیر تعریف می‌شوند:

معادله مربوط به زوایای مهم در تست غیرمخرب

زاویه بحرانی اول و دوم جایی است که به ترتیب β و γ برابر با 90 درجه باشند. به عبارتی زاویه بحرانی اول، زاویه تابشی است که امواج طولی با زاویه 90 درجه در نمونه آزمایشی ایجاد شده؛ و زاویه بحرانی دوم، زاویه تابشی است که امواج عرضی با زاویه 90 درجه در نمونه آزمایشی ایجاد شده است. زاویه برخوردی بین زوایای بحرانی اول و دوم قرار دارد و بنابراین یک موج طوی منکسر شده در امتداد سطح نمونه آزمایشی می‌گذرد.

نحوه مدلسازی تست غیرمخرب در کامسول

در دوره شبیه‌سازی آکوستیکی در کامسول به دو روش ساده و پیشرفته تست غیرمخرب شبیه‌سازی شده است. در روش ساده پرتوهای اولتراسونیک بدون مدلسازی Transducer به داخل نمونه تابانده شده است. در روش دوم با استفاده از بروزرسانی‌های نسخه 6 کامسول به بعد، با استفاده از گزینه‌های موجود در نرم‌افزار برای مدلسازی پیزوالکتریک در محیط آکوستیکی، خود Transducer نیز مدل شده است.

آموزش نحوه شبیه‌سازی تست غیرمخرب در دوره شبیه‌سازی آکوستیکی با کامسول

Comsol Projects

کلاس اختصاصی برای فراگیر

ضبط آموزش اختصاصی برای فراگیر

پشتیبانی کامل از آموزش

علی داودالحسینی وب‌سایت

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

code