ارزیابی تأثیر ترشوندگی سیال بر اندازه‌گیری عیوب داخلی ورق نورد شده با استفاده از اصل ارشمیدس
کد مقاله : 1117-ICME (R1)
نویسندگان
محب‌علی غیور1، سیدمحمدحسین سیدکاشی *2، امریکو اسکاتی3
1دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
2استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
3عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فدرال اوبرلندیا
چکیده مقاله
اصل ارشمیدس یکی از روش‌های جایگزین برای برآورد عیوب داخلی است. در این مطالعه، اثر رفتار بین‌سطحی سیال-فلز بر اندازه‌گیری عیوب داخلی با استفاده از اصل ارشمیدس بررسی شده است. دو صفحه از فولاد کربنی استفاده شد که یکی مسطح و دیگری دارای سطح پانچ‌شده با فرورفتگی‌های مخروطی تیز با عمق مشخص بود. این فرورفتگی‌ها، ناهمواری‌های سطحی را شبیه‌سازی می‌کنند که می‌توانند باعث پرنشدن کامل دره‌ها توسط مایع شوند، هوا را به دام بیندازند و منجر به خطای اندازه‌گیری شوند. هوای به دام‌افتاده به‌عنوان عیب داخلی محاسبه می‌شود. برای ارزیابی اینکه آیا چنین محدودیتی می‌تواند اندازه‌گیری‌های گراویمتری را تحت تأثیر قرار دهد، دو مایع با کشش سطحی و چگالی متفاوت (آب دی‌یونیزه و اتانول) بررسی شدند. صفحات در هوا و درون مایع توزین شدند و اندازه‌گیری‌ها برای ارزیابی تکرارپذیری تکرار شد. عیب داخلی تعیین‌شده برای صفحه‌ی صاف در آب 0.01 ± 0.06% و در اتانول 0.02 ± 0.06% بود (Anova یک‌طرفه: P=0.821، F=0.05). عیب داخلی محاسبه‌شده برای صفحه‌ی پانچ‌شده در آب 0.03 ± 0.12% و در اتانول 0.04 ± 0.06% بود(Anova یک‌طرفه: P=0.001، F=16.25). که بیانگر اختلاف مطلق 0.06 واحد درصد است. نتایج نشان می‌دهد که مایع غوطه‌وری در حضور فرورفتگی‌های تیز، به‌طور معناداری بر ارزیابی عیب داخلی مبتنی بر اصل ارشمیدس اثر می‌گذارد؛ با این حال، برای سطوح صاف در محدوده‌ی پراکندگی آزمایش، تغییر معناداری مشاهده نشد. این یافته‌ها تأیید می‌کند که بسته به وضعیت سطح نمونه، مایع باید با دقت انتخاب شود؛ به‌گونه‌ای که مایعی با کشش سطحی مایع–جامد کمتر از آب می‌تواند مزیت بیشتری داشته باشد.
کلیدواژه ها
عیب داخلی، اصل ارشمیدس، وزن‌سنجی، کشش سطحی، ترشوندگی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی