فرمت :WORD تعداد صفحه :91
پیشگفتار
این پایاننامه نقطه عطفی مهم در برنامه مهندسی مکانیک خصوصاً در زمینه تکنولوژی چوب در دانشگاه تکنولوژی Lulea است موضوع این کار توسط پروفسور Holzwissenschaftenfur، استاد دانشگاه زوریخ فراهم شد و آزمایشات غیرمخرب ویژگیهای الاستیک (ارتجاعی) و شکنندگی تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و فرکانس ایگن را پوشش میدهد. انتخاب این موضوع با این هدف انجام شد که مرجع فارسی مناسبی برای مطالعات آینده علاقمندان فراهم شود و علاقمندان با فراغ خاطر بیشتر به مطالعه مهندسی مکانیک در زمینه تکنولوژی چوب بپردازند و باعث پیشرفت صنعت چوب و کاغذ شوند.
چکیده
در تولید تخته خرده چوب، ویژگیهای مختلف تخته به منظور حفظ کیفیت تخته با محدودیتهای مورد لزوم اندازهگیری میشوند. روشهای غیرمخرب برای این منظور شامل آزمایشات فراصوتی و فرکانس ایگن هستند. این روشها برای اندازهگیری مقاومت تخته پس از پرس، در جهت مقاصد کنترل فرآیند پیشنهاد شدهاند. ثابت شده است که روشهای سرعت فراصوتی و فرکانس ایگن ابزارهای مناسبی برای انجام این کار هستند. نتایج نشان میدهند که مدول یانگ و مقاومت خمشی را میتوان با این روشها تعیین نمود. چسبندگی داخلی را فقط با دقت نسبتاً کافی میتوان با مدلهای ارتجاع طبیعی تعیین کرد. استفاده از مدلهای گوناگون اغلب مواقع مدلهای معتبرتر و بهتری را برای مدول یانگ و مقاومت خمشی و پیشبینیهای بهتری را برای چسبندگی داخلی ارائه میدهند. اگر متغیرها ضعیف باشند مدلهای گوناگون برای پیشبینیهای پیچیده مناسب هستند.
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
1-1- سابقه
2-1- هدف و منظور این مطالعه
3-1- دامنه و تعیین حدود
4-1- تئوری و کارهای پیشین
1-4-1- آزمایشات غیرمخرب
2-4-1- تحلیل فرکانس ایگن
3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته
4-4-1- روش فراصوتی عمود بر صفحه تخته
2- مواد و روش
1-2- مواد
2-2- طراحی آزمایش
3-2- روش زمایش
4-2- مدلسازی PLS و تحلیل اطلاعات
1-4-2- روش PLS
3- روشهای آزمایش - تئوری و کاربردی
1-3- روش آزمایش DIN/EN
عنوان
صفحه
1-1-3- تعیین مدول الاستیسیته در خمش و مقاومت خمشی در استاندارد DIN-EN310
2-1-3- تعیین مقاومت کششی عمود بر صفحه تخته
3-1-3- تعیین رطوبت نسبی با استاندارد DIN – EN 323 و تعیین دانسیته با استاندارد DIN – EN 323
2-3- سرعت صوت
3-3- فرکانس ایگن
4-3- ماشین آزمایش سریع Testrob
4- نتایج و تحلیل و بررسی
1-4- تعیین چسبندگی داخلی
1-1-4- تعیین با مدلهای خطی
2-1-4- تعیین چسبندگی داخلی با مدلهای گوناگون
2-4- تعیین مقاومت خمشی و مدول یانگ برای تختههای بزرگ
1-2-4- تعیین MOR
2-2-4- تعیین MOE
3-4- تعیین مقاومت خمشی از روی اطلاعات نمونه
1-3-4- مدلهای خطی
2-3-4- مدلهای چندمتغیری
عنوان
صفحه
3-3-4- مدلهای برای تعیین MOR تهیه شده از مقادیر متوسط
4-4- تعیین مدول یانگ از روی اطلاعات نمونه
1-4-4- کلیه نمونهها
2-4-4- مقادیر متوسط
3-4-4- تفاوتهای روشهای استاتیک و روشهای دینامیک
5-4- تأثیر متعادلسازی
6-4- مقادیر اندازهگیری Testrob
5- نتایج
1-5- کارآئی مدلها برای کنترل فرآیند
1-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین چسبندگی داخلی
2-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین MOR و MOE
3-1-5- اندازهگیری با فرکانس خاص برای تعیین MOR و MOE
4-1-5- مدلهای چند سنسوری برای تعیین MOR و MOE
5-1-5- کاربرد روشهای مذکور برای تختههای بزرگ
6-1-5- اندازهگیری با Testrob
2-5- تأثیر و شدت شرایط سازی
3-5- سنجش دما
6- کار ثانویه
7- مقالات و منابع
عنوان ضمیمهها
صفحه
1- طرح آزمایش برای تختههای مختلف
2- نتایجی از برگشتهای خطی (روابط خطی)
3- نتایجی از مدلهای گوناگون (چندمتغیری)
4- تأثیر دما روی سرعت صوت
5- واژهنامه
6- محلهای اندازهگیری در آزمایشات مختلف
7- برنامه آزمایش
1- مقدمه
این پایاننامه نقطه عطفی مهم در برنامه مهندسی مکانیک، خصوصاً در تکنولوژی چوب در دانشگاه تکنولوژی Luleo است. موضوع این پایاننامه آزمایشات غیرمخرب ویژگیهای الاستیک برای تخته خرده چوب با استفاده از روشهای فراصوتی و فرکانس ایگن میباشد.
1-1- سابقه
تخته خرده چوب قطعاًُ مواجه با تقاضاهای کاربردی است. این موارد موردنظر ویژگیهایی نظیر مقاومت خمشی و چسبندگی داخلی را به خوبی دیگر ویژگیها مورد لحاظ قرار میدهند، در تولید معمولی، نمونههائی تصادفی برای تعیین ویژگیهایشان برداشته میشوند. رایجترین روشهای آزمایشی مورد استفاده مخرب و با اتلاف زمان زیاد هستند و صرفاً بخش خیلی کوچکی از کل تولید، آزمایش میشود. این مطلب بدین معناست که تولید با ترتیبات نادرست فرآیند میتواند قبل از اینکه خطا مورد توجه قرار گیرد، تا زمان زیادی ادامه بیابد. همچنین ممکن است که به مقادیر زیادی از تختههای وازده (مردود) یا تختههائی با کیفیت نامرغوب منتهی شوند که هزینههای زیادی را برای تولید تخته دربردارد.
برای پرهیز از این مشکل، دستگاهی برای آزمایش کردن سریع توسعه یافته است که آزمایشات را به طور خودکار (اتوماتیک) انجام میدهد. در این حالت، پروسه آزمایش سریعتر پیش میرود اما هنوز اندازهگیری ساعتها به طول میانجامد. به همین دلیل، یک روش آزمایش غیرمخرب برای تعیین ویژگیهای تخته خرده چوب هدفی مطلوب است که بتواند بعد از پرس مستقیماً استفاده شود. احتمال تعیین ویژگیهای تخته با روشهای غیرمخرب در خط تولید بعد از پرس و بنابراین قابلیت کنترل بهتر کیفیت پروسه میتواند مزایای زیادی را در کاهش میزان تختههای رد شده و کیفیت پائین به ارمغان بیاورد.
2-1- هدف و منظور از این مطالعه
هدف از این مطالعه جهت تعیین کارائی دو روش آزمایش غیرمخرب، سرعت فراصوتی و تحلیل فرکانس ایگن و برای آزمودن تأثیر تعادلسازی بروی نتایج آزمایش غیرمخرب است. هدف توسعه مدلهای مؤثر برای تشخیص مقاومت خمشی، مدل الاستیسیته و چسبندگی داخلی برای تخته خرده چوب است.
3-1- دامنه و تعیین حدود
این مطالعه به یک نوع خاص از صنعت تخته خرده چوب محدود میشود. نحوة کار شامل طراحی آآزمون، جمع کردن اطلاعات، تحلیل آنها و توسعه و گسترش مدلها برای تعیین چسبندگی داخلی، مقاومت خمشی و مدول یانگ میباشد. این مدلها عملاً بر پایه سرعت صوت و خمش پایه با فرکانس ایگن در حالت عمود بر صفحه برای بررسی خواص فیزیکی تخته خرده چوب هستند. برای آزمایش نمونه تخته بزرگ، فرکانس ایگن در جهت طولی نیز بکار برده میشود. این پایاننامه همچنین شامل یک ارزشیابی از تأثیر متعادلسازی میباشد.
4-1- تئوری و کارهای پیشین
1-4-1- آزمایشات غیرمخرب
ارزشیابی غیرمخرب ویژگیهای تخته خرده چوب میتواند با روشهای زیادی انجام شود. برخی از این روشها عبارتند از:
- اندازهگیری پروفیل دانسیته
- آزمایش فرکانس ایگن برای تعیین خواص الاستیکی مختلف تخته
- اندازهگیری زمان انتشار صوت در حالت موازی و عمودی بر صفحه تخته جهت تعیین مقاومت خمشی (MOR)، مدول یانگ (MOE) و چسبندگی داخلی (IB).
- تحلیل نوسان صوتی برای شناسائی عیب ورقه ورقه شدن
- تحلیل نوسان و فرکانس صوتی برای تعیین IB
تنها روش صنعتی که با مقیاس بزرگ در یک خط کاربردی استفاده میشود، شناسائی عیب ورقه ورقه شدن بدون تماس با فراصوتی (بعنوان مثال توسط Grecon) است.
آزمایشات غیرمخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی
نویسند‌گان: حجت نوری ، امین الله معصومی ، غلامحسن نجفی