این آزمایشگاه در سال 1392 توسط آقای دکتر محرمی در فضایی به مساحت 200 متر مربع در طبقه اول ساختمان مهندسی مکانیک در مجموعه دانشکده مهندسی تاسیس شد. آزمایشگاه دارای بخش های آنالیز و شبیه سازی فرآیندها، بخش اندازه گیری تنش های پسماند، بخش مهندسی تنش های پسماند (تنش گیری حرارتی، ارتعاشی، آلتراسونیک) و بخش تست خواص مکانیکی میباشد. با توجه به سطح بالای فناوری ایجاد شده در این آزمایشگاه، این آزمایشگاه در زمینه تخصصی خود بویژه در بخش اندازه گیری تنش های پسماند پیشروترین آزمایشگاه دانشگاهی و صنعتی در سطح کشور میباشد.
این آزمایشگاه سایقه طولانی و پرافتخار در همکاری های صنعتی با مجموعه های صنعتی بزرگ و دانشگاه های سطح یک کشور دارد. دانشجویان دکتری، کارشناسی ارشد و کارشناسی بصورت تیمی و یا بصورت انفرادی در بخش های مختلف این آزمایشگاه مشغول تحقیق و مطالعه میباشند. برخی از این دانشجویان فعالیت های پژوهشی دوره دانشگاهی خود را در این آزمایشگاه و یا در همکاری با صنایع بصورت مشترک انجام میدهند. در سال های اخیر با توجه به اهمیت بالای موضوع تنش های پسماند در توسعه روش های نوین ساخت و تولید از جمله در ساخت افزایشی و برگزاری کنفرانس ها و سمینار های تخصصی بین المللی علمی و صنعتی و به دلیل پتانسیل موجود ایجاد همکاری های علمی و فناوری بین المللی نیز مورد توجه میباشد.
به طوركلي اغلب فرايندهاي ساخت و توليد در آنهای گرادیان دما و کرنش پلاستیک ایجاد میگردد عامل ايجاد تنش پسماند در قطعه میباشند. جوشکاري، آهنگری، ماشینکاری، ريخته گري، شکل دهی، پوشش دهی و عمليات حرارتي و فرآیند های ساخت افزایشی (پرینت سه بعدی) که از روش های پر استفاده در صنعت هستند از منابع ایجاد این تنش ها در تجهیزات و محصولات صنعتی تولید شذه میباشند. علاوه بر فرآیندهای ساخت تنش های پسماند بدلیل اختلاف جنس و نیز اختلاف ابعادي در مونتاژ نیز در قطعات بوجود میآید.
تنشهای پسماند ایجاد شده ناشی از این عوامل می توانند به صورت محلی و یا موضعی در قطعه وجود داشته باشند. تأثیرات تنشهاي پسماند ممكن است وابسته به بزرگي، جهت و توزيع تنش، با در نظر گرفتن تنش اعمالي از خارج، سودمند يا مضر باشد. دلايل مستند بسياري وجود دارد كه قانون جمع آثار در مورد ارتباط انواع تنشهاي پسماند و دیگر تنشها صدق میكند.
تنش هاي پسماند در برخی موارد ايمني و تحمل پذيري وجود عيوب بويژه ترك ها را در قطعه را کاهش میدهد. علاوه بر تحلیل ایمنی سازه ها، تنش های پسماند بر رفتار خوردگی، خستگی، شکست، پایداری ابعادی و کیفیت ساخت سازه ها و قعات صنعتی نیز تاثیر گذار میباشد.
در طراحی سازه های مهندسی و همچنین تحلیل های تعیین عمر سازه ها، بویژه سازه های حساس، داشتن اطلاعات مربوط به تنش های پسماند در سازه مربوطه از اهمیت بالائی برخوردار میباشد. چنانچه در انجام تحليل هاي ايمني اطلاعات مناسبي راجع به بزرگي و توزيع تنش ها در اتصالات مورد نظر نباشد، از تخمينهاي محافظه كارانه استفاده ميشود كه ممكن است در نهايت منجر به زير سوال رفتن كاربرد سازه مورد نظر شود. لذا توسعه روش های اندازه گیری تنشهای پسماند و ارائه روش های توانمندتر همواره مورد توجه محققان و مراکز تحقیقاتی معتبر و صنایع تولید کننده تجهیزات حساس میباشد.
بدلیل تاثیر چشمگیر این تنشها بر رفتار مکانیکی قطعات، موضوع تنش های پسماند و اثرات آن را در طراحی، ساخت، کنترل کیفیت و پایداری ابعادی سازه ها به عنوان بخشی از طراحی مدرن مطرح میباشد.
بررسی ها نشان دهنده آن است که بخش تحقیقات دانشگاهی و صنعتی و نیز صنایع هوافضا و نیروگاهی از عمده بخش های علاقه مند و نیازمند به این تکنولوژی میباشد. در کشور عزیزمان نیز موضوع تنش های پسماند در یک دهه گذشته مورد توجه قرار گرفته و صنایع مختلف بویژه صنایع هوافضا، صنایع نیروگاهی و پالایشگاهی از علاقه مندان این تخصص میباشند. مهندسی معکوس و تهیه تکنولوژی ساخت قطعات صنعتی و همچنین تحلیل های ایمنی و کنترل کیفیت قطعات ساخته شده از حوزه های نیازمند به داشتن اطلاعات توزیع و بزرگی تنش های پسماند میباشند.
این بخش به منظور تحلیل فرآیند های مکانیکی و ترمومکانیکی با استفاده از نرم افزارهای مبتنی بر روش های المان محدود توسعه داده شده است. در این بخش دانشجویان تحصیلات تکمیلی با شبیه سازی به بررسی اثر پارامترهای فرآیند بر بزرگی و توزیع تنش های پسماند در قطعات صنعتی تمرکز دارند. تحقیقات بر روی اثرات تنش های پسماند بر رفتار مکانیکی سازه ها و قطعات صنعتی از دیگر حوزه های مورد توجه در این بخش میباشد. توسعه توانمندی در استفاده از یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و دوقلویی دیجیتال به منظور بهینه سازی فرآیند های ساخت و تولید از اهداف کاربری های دیگر این بخش میباشد. برخی از تجهیزات و امکانات این بخش عبارتند از:
با توجه به اهداف تشکيل اين آزمايشگاه در توسعه توانمندی علمی و فنی تکنیک های اندازه گیری تنش های پسماند در کشور، تعدادی از روش ها توسعه داده شده و تعداد دیگری در دست توسعه میباشد. در این بخش دانشجویان تحصیلات تکمیلی بر روی پروژه های مرتبط با توسعه روش های اندازه گیری تنش پسماند و تحلیل تجربی تنش فعالیت میکنند. برخی از تجهیزات و امکانات این بخش عبارتند از:
در حال حاضر اندازه گیری تنش های پسمان با تکنیک های فوق در این آزمایشگاه مقدور بوده و آزمایشگاه همکاری های گسترده ای با صنایع بزرگ کشور در مورد ارائه خدمات اندازه گیری بر روی قطعات صنعتی ارسالی در آزمایشگاه و یا سازه های مهندسی در محل شرکت های صنعتی دارد. به دلیل تنوع روشهای اندازه گیری تنشهای پسماند و مزایا و محدودیتهای هریک از آنها، پارامترهای مختلفي مثل طبيعت و ويژگي مواد مورد تست، نوع تنش پسماند، وجود تغييرات تنش پسماند در ضخامت قطعه و عمق اندازه گيري، هندسه و شکل قطعه و ناحيه مورد تست، محل اندازه گيري، محدوده مجاز خسارت وارده به قطعه، زمان اندازه گيري، دقت اندازه گيري و هزينه اندازه گيري و قيمت تجهيزات و مواد مصرفي برای انتخاب روش مناسب روش اندازه گيري این تنشها مدنظر قرار می گیرند.
با توجه به اهمیت تاثیر تنش های پسماند بر عملکرد و عمر سازه های مهندسی، این بخش به منطور بررسی موضوع و تمرکز بر مهندسی تنش های پسماند ایجاد شده است. دانشجویان تحصیلات تکمیلی در این بخش تحقیقاتی بر روی اثرات تنش های پسماند و بهینه سازی فرآیند های ساخت و تولید دارند. این بخش با همکاری صنایع علاقمند به موضوع کنترل تنش های پسماند بخشی فعال در آزمایشگاه میباشد. برخی از تجهیزات و امکانات موجود و در دسترس این بخش عبارتند از:
معرفی دو روش پرکاربرد HD و RC در اندازه گیری تنش های پسماند
Hole Drilling Method
اين تكنيك يك روش استاندارد و نيمه مخرب جهت اندازه گيري تنش پسماند است و براي تعيين تنش پسماند در نزديك سطوح مواد بكار ميرود. اساس اين روش ايجاد يک سوراخ کوچک در قطعه کار داراي تنش پسماند و اندازه گيري کرنشهاي موضعي آزاد شده از اين سوراخ کاري ميباشد. با استفاده از روابط الاستيسيته بين تنش های موجود و کرنش های آزاد شده، تنش هاي موجود در محل سوراخ ايجاد شده قابل تخمين هستند. این روش در کنار مزايايي همچون استاندارد بودن، قابل حمل و نقل بودن تجهيزات، سهولت استفاده و قيمت نسبتا مناسب، داراي محدوديت هايي نيز ميباشد. جهت تخمين دقيق تنش هاي پسماند، لازم است كه منابع خطا كه مقادير بدست آمده تنش پسماند را تحت تاثير قرار ميدهند را شناسايي و كنترل كرد.
Ring Core Technique
اين روش تشابه زيادي از نظر اجرايي به روش کرنش سنجی سوراخ دارد و از جمله روشهاي نيمه مخربي است كه رو به پيشرفت بوده و فعالیتهای زیادی در این زمینه در حال انجام است. اندازه گيري تنش پسماند در اين روش به اين صورت است كه کرنش های ايجاد شده در اثر ايجاد حلقه ايي به قطر مشخص، به وسيله كرنش سنجهايي که قبل از انجام اين برش روي قطعه ي مورد نظر نصب شده اند اندازه گيري مي شوند.
آقای علی موسوی
آقای فرزاد مقدم
خانم کژال شبرندی
مونا کاظمی
امیررضا رضایی
میثم طاهری
محمد حسن نوروزی
صبا صباراد
محمد حسن مبتکرزاده
امیرعباس عسگری
آقای محمد جعفری
آقای بهشتی مقدم
سروش دامادی
رستا تلخاب لو
فاطمه نقیبی مبارکه
عسل حسن پور
موضوع تحقیقات جاری
سوابق همکاری های صنعتی و پژوهشی انجام شده:
تعدادی از صنایع، دانشگاه ها و مرکز تحقیقاتی که آزمایشگاه تحلیل، اندازه گیری و مهندسی تنش های پسماند با آنها همکاری داشته است:
دوره دکتری
دوره کارشناسی ارشد
به منظور ارائه خدمات بهتر، هرگونه پیشنهاد و انتقاد سازنده خود را با ما در میان بگذارید
