بررسی رفتار رشد ترک در همبسته آلومینیوم مورد استفاده در قطعات موتور، با استفاده از روش انتشار صوت

نویسندگان

چکیده

استفاده از همبسته های آلومینیوم در صنعت موتور، به دلیل سبکی، انتقال حرارت بالا و شکل­پذیری خوب، متداول است. در این رابطه شناسایی خرابی‌ها در سازه‌های آلومینیومی برای افزایش قابلیت اطمینان آنها، امری ضروری است. یکی از روش‌های جدید تشخیص عیوب در سازه­ها، روش انتشار صوت است. بر این اساس، هدف از این مقاله، بررسی و شناسایی خرابی در نمونه­های آلومینیومی سوراخدار، تحت بار کششی با استفاده از روش انتشار صوت است. برای این منظور نخست نمونه آلومینیومی سوراخدار، تحت بارگذاری کششی قرار گرفت. سپس، موج‌های کشسان انتشار یافته حاصل از ترک در لبه­های سوراخ توسط حسگر انتشار صوت از نوع نوار پهن ثبت شدند. در بخش نتایج، با استفاده از نمودار تنش- کرنش، ضریب تمرکز تنش اسمی، خالص و بیشترین تنش در اطراف سوراخ، از دو رابطه مختلف به دست آمد و مقایسه شد. برای تشخیص بسامد غالب شکست در قطعه از روش تبدیل فوریه سریع استفاده گردید. در ادامه نیز، بیشترین ولتاژ نشانه انتشار صوت مربوط به شکست به دست آمد. همچنین انرژی تجمعی انتشار صوت نیز با مقدار طول ترک مقایسه گردید و یک رابطه غیرخطی بین این دو متغیر، به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of crack growth behavior in aluminum alloy used in engine components, by acoustic emission method

چکیده [English]

Using aluminum alloys is common in the engine industry due to low weight, high heat transfer and proper ductility. Detecting damages in aluminum structures is also important for higher reliability. One way to detect defects is the acoustic emission (AE) approach. Therefore, the objective of this article is to detect damages in open-hole aluminum alloy under tensile loadings. Firstly, the specimen was tested and elastic waves according to cracks from the hole were measured by AE sensors. As a result, nominal and pure stress concentration factors and the maximum stress around the hole were calculated by two relations and compared. For the fracture frequency in the specimen, the fast Fourier transform was utilized and the AE maximum voltage of the failure was obtained. Then also, the cumulative AE energy was compared to the crack length and a non-linear relation was fitted to experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aluminum alloy
  • crack growth
  • Acoustic emission
  • Stress Concentration Factor
  • Tensile loading