بررسی تخمین تنش با تکنیک مغناطیسی بارک‌هاوزن

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان

چکیده

اساساً اغلب فرایندهای ساخت‌وتولید در قطعه عامل ایجاد تنش پسماند می‌باشند. جوشکاری، آهنگری، ریخته‌گری و جز این‌ها از جمله روش‌های عمده و پرکاربرد در ساخت تجهیزات صنعتی، از منابع ایجاد این تنش‌ها در محصولات صنعتی هستند. آثار تنش‌های پسماند ممکن است به بزرگی، جهت و توزیع تنش، با در نظر گرفتن تنش اعمالی از خارج، سودمند یا مضر وابسته باشد. امروزه موضوع اثر تنش‌های پسماند بر رفتار مکانیکی و کارکرد قطعات مهندسی مورد توجه بسیار است. در این مقاله، نخست خواص مغناطیسی مواد و پارامترهای اثرگذار و اثرپذیر بررسی و در ادامه روش‌های مختلف اندازه‌گیری تنش با روش مغناطیس معرفی شده است. سپس تخمین تنش‌های پسماند با تکنیک مغناطیسی بارک‌هاوزن به‌عنوان یکی از پرکاربردترین روش‌ها مورد توجه قرار گرفته و مشخصات اجزای سیستم اندازه‌گیری تنش با این تکنیک ارائه شده است. مشکل عمدة این روش تأثیرپذیری نتایج از خواص متالورژیکی و محدودیت استفاده از آن در مورد مواد فرومغناطیسی می‌باشد. این روش مزایایی چون قابلیت حمل و راه‌اندازی در هر مکان صنعتی، سرعت بالا، هزینة پایین و غیرمخرب‌بودن را دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] ا. ﺑﺤﺮاﻧﻲ، ﺗﺌﻮری ﺗﻨﺶ پسماند و ﺗﺎﺛﻴﺮات آن بر ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی ﺻﻨﻌﺘﻲ، مجله ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ، س. 14، ش. 45، ص. 68-71، اسفند 1384.

[2] J. Davids, Determination of Residual Stresses by Magnetic Methods, HMSO, London, 1981.

[3] A. Hubert, R. Schafer, Magnetic Domains, Springer, pp. 201-212, 2009.

[4] S. Takahashi, H. Kikuchi, Electromagnetic Nondestructive Evaluation (X), IOS Press, pp. 4-7, 2009.

[5] D. Hunt, Measurement of stress, US Patent No. 2370845, 1945.

[6] D. C. Jiles, Review of magnetic methods for nondestructive evaluation, NDT International, Vol. 21, No. 5, pp. 311-319, 2013.

[7] C. Jagadish, L. Clapham, D. L. Atherton, Effect of bias field and stress on Barkhausen noise in pipeline steels, NDT International, Vol. 22, No. 5, pp. 297-301, 1989.

[8] P. Wang, G. Yunlai, Experimental studies and new feature extractions of MBN for stress measurement on rail tracks, IEEE Transcations on magnetics, Vol. 49, No. 8, pp. 4858-4864, 2013.

[9] Y. Gao, R. Wang, Device for Measuring Residual Stress in Ferromagnetic Materials on Magnetic Method, Proceedings of the Industrial Electronics and Applications Conference, pp. 377-381, 2009.

[10] Y. Masuda, M. Mizutani, Barkhausen noise inspection apparatus and inspection method, US Patent No. 20110199081, 2011.

[11] Anderoghlu, O., Residual stress measurement using X-Ray diffraction, M.S. Thesis, University of Texas A&M, Texas. 2004.

[12] P. J. Withers, M. Turski L. Edwards, P. J. Bouchard, D. J. Buttle, Recent advances in residual stress measurement, International Journal of Pressure Vessels and Piping, Vol. 85, Issue 3, pp. 118-127, 2008.

[13] C. J. Marcelo, T. C. Chuvas, Characterization of Residual Stresses and Microstructural by Technique of Magnetic Barkhausen Noise of API 5L X80 Steel Heat Treatment, Materials Science Forum, Volume 869, pp. 556-561, 2016.

[14] K. Tugçe, H. Gur, Non-Destructive Determination of Residual Stresses in the Spiral Submerged Arc Welded Steel Pipes, 19th World Conference on Non-Destructive Testing, pp. 1-6, 2016.