تحقیق مقاله کالیبراسیون و تعادل قطعات مکانیکی

کالیبراسیون مطابقت با استاندارد را تعیین می‌کند. کالیبراسیون اندازه‌گیری و تعیین صحت وسیله اندازه‌گیری در مطابقت با مرجع تایید شده می‌باشد.

هدف کالیبراسیون ایجاد نظامی موثر به منظور کنترل صحت و دقت پارامترهای مترولوژیکی دستگاه‌های آزمون و وسایل اندازه‌گیری و کلیه تجهیزاتی است که عملکرد آنها بر کیفیت فرایند تاثیرگذار می‌باشد. این کار به منظور اطمینان از تطابق اندازه گیری‌های انجام شده با استانداردهای جهانی مورد استفاده قرار میگیرد.

تعریف دقیق کالیبراسیون در استاندارد ملی ایران به شماره ۴۷۲۳ آمده است.

کالیبراسیون و تعادل قطعات مکانیکی

1-ارزیابی استحکام استاتیکی و صحه‌گذاری یک سازه به کمک تحلیل‌های تئوری-تجربی تنش و کرنش

 برای انجام ، موارد ذیل انجام گردیده است :

1- طرح‏ریزی (طراحی) آزمایش         

 2- اخذ اطلاعات موردنیاز ثبت‏ داده ‏ها، انجام تصحیحات مورد لزوم

3- انجام تحلیل نرم ‏افزاری

4- انتخاب دستگاهها، نصب گیج‏ها، انجام آزمایشات،           

 5- پردازش و تفسیر نتایج 

6- نتیجه‏ گیری نهایی

هدف نهایی از انجام این پروژه، تعیین تنش‏ها و کرنش‏های ناشی از اعمال بارهای وارده به سازه مذکور، در مقاطع بحرانی با دقت قابل قبول می‏باشد.با توجه به حساسیت این پروژه و نبود تجربه قبلی در این خصوص، نهایت سعی در جمع‏آوری اطلاعات موردنیاز از منابع مختلف، مخصوصاً اینترنت گردیده که فهرست آنها در بخش مراجع گزارش موید این گفتار می‏باشد. مدت  زمان زیادی از انجام پروژه صرف یافتن دلایل اختلاف نتایج نرم‏افزار و آزمایشات گردید. خوشبختانه پس از تلاش بسیار، این دلایل مشخص گردید و با انجام تغییرات مربوطه، توافق بسیار خوبی از نتایج هر دو روش به دست آمده است. نهایتاً با توجه به مقدار کرنش‌ها و تنشهای استخراج شده از هر دو روش، استحکام استاتیکی این سازه در حد قابل قبولی تأیید گردید.

با توجه به توضیحات قبل، گل کرنش‏سنج   FRA-5-17-3LT از نوع انباشته  با مشخصات ذیل از شرکت ژاپنی TML   انتخاب و خریداری گردید :

 الف) ابعاد : 1- طول گیج 5 mm 2- عرض گیج 1.9 mm  -3- قطر نگهدارنده 12 mm

ب) مشخصات الکتریکی:

1- مقاومت گیج 119.5 ?.5Ω         

2- ضریب گیج‏ها 1,2,3=2.12 ?1%       

 3- نسبت حساسیت عرضی0.1% 

   ج) مشخصات سیمها : سه سیم از نوع PVC با سطح مقطع .08 mm2 و مقاومت طول واحد 0.44 Ω/m  و طول کل 3m برای هر سیم

شکل: شماره گذاری شبکه‏های گیج

د) شماره گذاری شبکه گیج‏ها : طبق شکل فوق

ه) شرایط آزمایش گیج:  دمای 25 oC     و رطوبت      50% RH

جهت نصب گل کرنش‏سنج‏های مذکور، چسب سازگار با آن، یعنی چسب  CN با دمای پخت، دمای اتاق و محدوده دمایی ?20 ~ +80 oC ، انتخاب و خریداری گردیده است.

موارد ذیل برای  نصب کرنش ‏سنج  و اتصال سیم‏های رابط استفاده گردیده است

کرنش‏سنج چسب مربوطه ترمینالهای رابط قطعه مورد آزمایش محلولهای چربی‏زدا و خنثی کننده دستمال برای مصارف صنعتی[1] هویه لحیم کاغذ سمباده (  120 ? 320 ) قلم علامت‏گذاری خط‏کش[2] موچین سیم‏های رابط ‌ برگه پلی‏اتیلنی منگنه‏کش[3] 

علاوه بر موارد فوق، وسایل و لوازم ذکر شده در مراجع دیگر که فهرست آنها در ذیل تصویر ( 1‌ ) ارائه گردیده نیز، مورد استفاده قرار گرفته است.

 تصویر (1) : بخشی از وسایل و لوازم استفاده شده برای آماده سازی و نصب گیج‏ها

 1-‏ خط‏کش‏های ساخته شده از جنس پلاستیک فشرده برای سطوح خمیده لوله‏های سازه

2- دستکش پلاستیکی ( جراحی ) برای حفاظت دست از تماس مستقیم با چسب نصب

3- ذره بین و یا عینک ذره‏بینی برای بازبینی کیفیت نصب گیج‏ها

 2-تحلیل سازه شاسی خودروی مینی‌بوس

در خودروهای سنگین و نیمه سنگین وجود شاسی الزامی است. این امر به دلیل وزن سنگین و نیروهای وارد شده به سیستم تعلیق است. عمدتاً در چنین خودروهایی از شاسی های نردبانی استفاده می شود. شاسی عموماً از دو جهت در رفتار خودرو تأثیر می گذارد: اول اینکه در صورت طراحی نامناسب اعضای عرضی شاسی ارتعاشات اجزاء نصب شده روی شاسی از جمله اتاق خودرو به صورت مناسب میرا نمی شود. دوم آنکه انعطاف پذیری شاسی باعث انتقال مناسب و پخش تنشهای ناشی از تغییر شکل های اجباری شاسی است.

هدف : انجام تحلیل اجزلء محدود برای تعیین محل و نوع اعضای عرضی و طراحی انعطاف لازم برای یک شاسی نمونه خودروی نیمه سنگین.

ضمن بررسی شاسی خودروی موجود از نظر دیدگاههای طراحی از جمله ارتعاشات شاسی، ... عیوب آن تعیین و پیشنهادهایی برای بهتر شدن رفتار آن ارائه گردید.

3- تحلیل کمانش پوسته‌ های مدور ( مخروطی-استوانه‌ای-کروی ) تحت فشار هیدرواستاتیک

  در این تحقیق برای حل مساله فروریزش[1] درپوسته های جدار نازک متقارن محوری تقویت شده که به صورت کمانش الاستیک[2] رخ میدهد، بر اساس روشهای کلاسیک, معادلات غیر خطی تعادل و معادلات خطی پایداری استخراج شده و برای حالات خاص‌تر پوسته‌های استوانه‌ای, مخروطی و نیم کروی استفاده گردیده‌اند. تمامی این معادلات برای پوسته‌های کامل[3]  بوده و تاثیر عیوب اولیه[4]  در نظر گرفته نشده است. با استفاده از فرمول بندی‌های بدست آمده از روش اجزاء محدود, برنامه‌های رایانه‌ای برای محاسبه بار کمانش پوسته‌های مختلف نوشته شده است. توانایی این برنامه‌ها با راه حلهای ارائه شده در مراجع مختلف و نرم افزار مقایسه گردیده و مزیت نسبی آنها تایید شده است.

ضرورت تحقیق: تنوع وگستردگی استفاده ازپوسته‌ها در زمینه‌های مختلف مهندسی نیاز به مطالعه دقیقتر رفتار آنها را سبب میشود. در میان رفتارهای مختلف پوسته‌ها, پدیده کمانش از مهمترین آنها میباشد.شکل(1) انواع مهم خرابیها, برای پوسته یک زیردریایی را نشان میدهد.

بررسی پدیده کمانش :اگر به پوسته نیروی فشاری اندکی وارد شود,پوسته تغییر شکل غیر محسوسی می‏یابد. در صورت افزایش مقدار نیرو نیز, این  تغییر شکلها  غیر محسوس هستند.  لحظه‏ای فرا میرسد که به ازاء اندکی افزایش نیرو, تغییر شکل قابل ملاحظه‌ای در پوسته رخ میدهد. این حالت را کمانش پوسته می‌نامند. در تحلیل استاتیکی پوسته‌های کامل دو پدیده‌ای که عمدتأ کمانش نامیده میشوند عبارتند از, فروریزش در نقطه حداکثر نمودار بار-تغییرمکان انتهای پوسته و کمانش دوگانگی[5] . این دو ناپایداری در شکل(2) نشان داده شده است.

تاریخچه: تحقیق بر روی مساله پایداری پوسته های استوانه‌ ای با آزمایشات فایربیرن (W.Fairbeirn) در سال 1858 برروی ناپایداری لوله‌های تحت فشار   خارجی یکنواخت آغاز گردید. روش اجزاء محدود به عنوان یک راه حل عددی برای تحلیل کمانش پوسته‌های تقویت شده و تقویت نشده اولین بار توسط ناوارانتا (Navaranta  ) , پین  (Pain  ) و ویتمر  ( Witmer ) بکار گرفته شد. بعدها مشخص گردید که برای فشار هیدرواستاتیک، روش اجزاء‌ ‌‌‌محدود با در نظر گرفتن تحلیل دقیق تنش‌‌‌های پیش‌کمانش, فشار کمانش بزرگتری نسبت به استفاده از تنش‌های پیش‌کمانش حاصل از تحلیل غشایی بدست می‌دهد. در مطالعات جدیدتر, سوبیا (Subbiah) و ناتارجان (Natarajan) پایداری و مشخصه‌های غیر خطی پوسته‌های استوانه‌ای تقویت شده را بررسی کرده‌اند.