فناوری در مهندسی هوافضا

فناوری در مهندسی هوافضا

شناسایی عیب ترک در صفحه فولادی ساخت افزایشی با استفاده از آنالیز مودال

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان
1 ، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
3 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
4 استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
چکیده
ارزیابی عیوب در قطعات ساخته شده به روش‌ ساخت افزایشی مانند ذوب انتخابی لیزری همواره جزء مسائل مهم برای سازندگان این نوع قطعات است. همگام با توسعه روش‌های ساخت آن‌ها، روش‌های بازرسی عیوب در اینگونه قطعات نیز در حال توسعه و تکمیل هستند. پیش از این محققان کارایی آزمون‌های مودال را که مبتنی بر روش‌های ارتعاش پایه هستند، برای شناسایی عیوب در قطعات و سازه های ساخته شده از فلز، پلاستیک، کامپوزیت و بتن نشان داده اند. اما برای قطعات ساخت افزایشی، توسعه روش‌های مودال با کاربرد شناسایی عیوب در مراحل اولیه تحقیق می باشد. اولین تحقیقات این حوزه با یک قطعه ساخت افزایشی به شکل تیر انجام شده است. کوچک بودن قطعات و سازه‌های ساخت افزایشی با توجه به محدودیت محفظه ساخت دستگاه چاپ، چالش تحریک فرکانس بالای قطعه در آزمون مودال را به همراه دارد. در مقاله حاضر در یک گام رو به جلو با تحلیل مودال و مقایسه خواص مودال صفحات سالم و معیوب فولادی ساخت شده به روش ذوب انتخابی لیزری، شناسایی عیب از فضای تک بعدی در فضای دوبعدی تا سطح مکان یابی و بررسی شدت عیب انجام شده است. عیب در صفحه معیوب به صورت تعمدی به شکل ترک در سطح صفحه ایجاد گردیده و از روش‌های مبتنی بر تغییر فرکانس و تغییر شکل مود از جمله انحنای شکل مود و انرژی کرنشی مودال برای شناسایی و مکان‌یابی عیب استفاده شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Identification of Crack Defect in Additively Manufactured Steel Plates Using Modal Analysis

نویسندگان English

mirmohamadkhani alireza 1
Reza Azarafza 2
Reza shoja Razavi 3
M. Barkat 4
1 Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
2 Faculty of Materials & Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Lavizan, Tehran
3 Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
4 Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
چکیده English

Evaluation of defects in parts made by additive manufacturing methods such as selective laser melting is always one of the important issues for manufacturers of these types of parts. Along with the development of their manufacturing methods, the defect inspection methods in such parts are also being developed and completed. Previously, researchers have shown the effectiveness of modal tests, which are vibration-based methods, to identify defects in parts and structures made of metal, plastic, composite, and concrete. But for additive manufacturing parts, the development of modal methods with the application of defect detection is in the early stages of research. The first research in this field has been done with an additively manufactured part in the shape of a beam. The smallness of additive manufacturing parts and structures, due to the limitation of the build chamber of the printing machine, brings the challenge of high frequency excitation of the part in the modal test. In this article, in a step forward, by modal analysis and comparing the modal properties of healthy and defective steel plates made by selective laser melting, defect identification from one-dimensional space to two-dimensional space has been done, up to the level of defect locating and severity assessment. The defect in the defective plate is intentionally created in the form of a crack on the surface of the plate, and methods based on frequency change and mode shape change including mode shape curvature and modal strain energy have been used to identify and locate the defect

کلیدواژه‌ها English

Additive manufacturing
Selective laser melting
Modal analysis
Defect evaluation
Mode shape curvature

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 11 آذر 1404

  • تاریخ دریافت 13 تیر 1404
  • تاریخ پذیرش 18 آبان 1404
  • تاریخ اولین انتشار 11 آذر 1404