ارزيابي عددي و آزمايشگاهي تنش داخلي ريل با روش آلتراسونيك

كارشناسي ارشد

ريل هاي با جوش پيوسته همواره در معرض تنش هاي كششي و فشاري هستند. اين تنش ها اگر در شرايط بحراني قرار گيرند باعث كمانش يا شكست ريل و در نتيجه خروج از خط قطار و خسارت مي گردند. اين موضوع با افزايش سرعت قطار ها و افزايش نيروي محوري اهميت بيشتري پيدا مي كند. به همين دليل به كارگيري روش هايي براي ارزيابي اين تنش ها با هدف پيشگيري از خسارت، مورد توجه راه آهن ها قرار دارد. به طور كلي روش هاي تنش سنجي به دو دسته مخرب و غير مخرب تقسيم مي شوند. روش التراسونيك با توجه به ماهيت غيرمخرب، قابل حمل بودن، ارزان و سريع بودن اندازه گيري با آن و نيز قابليت اندازه گيري تنش در عمق اهميت بالايي دارد. انواع روش هاي التراسونيك شامل روش شكست دوگانه، تفاوت سرعت دو موج عرضي افقي سطحي، پلاريزاسيون امواج ريلي، تغيير سرعت امواج طولي و تغيير سرعت امواج عرضي مي باشند. در اين پايان نامه با هدف امكان سنجي اندازه گيري تنش به صورت غير مخرب در ريل، تغييرات سرعت موج التراسونيك تحت تنش هاي مختلف به صورت آزمايشگاهي و تئوري بررسي شده است. در مطالعه آزمايشگاهي، اندازه گيري تنش در يك ورق فولادي به ابعاد1/20× 1/120×596 ميليمتر، تحت تنش هاي مختلف كششي تا MPa100 و با پروب 5 مگاهرتز با روش تغيير سرعت امواج طولي انجام گرفته است . با افزايش تنش از 0 تا 100 مگاپاسكال سرعت موج طولي %12/0 كاهش پيدا مي كند. در مطالعه عددي با استفاده از نرم افزار كامسول رابطه بين تغيير سرعت موج التراسونيك با فركانس طبيعي و تنش طولي يك تير فولادي شبيه سازي شده و با تئوري مقايسه گرديده است. همچنين با يك مدلسازي دو بعدي، تغيير سرعت موج التراسونيك در ورق فولادي تحت تنش بررسي شد و مشاهده گرديد كه با اعمال تنش هاي از MPa100- تا MPa100 نمودار سرعت - زمان به اندازه 27 نانوثانيه جابجا مي شود.

193272

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمدرضا محمد عليها

مهندسي خط و سازه هاي ريلي

دكتر شروان عطايي