زمانی که در سازه تنش پسماند وجود ندارد، می توان از روشهای برونیابی تغییر مکان در محاسبه ضریب شدت تنش استفاده کرد. نتایج به دست آمده از این روش با نتایج روشهای انرژی همخوانی خوبی دارد. در بسیاری موارد از انتگرال J و روش انرژی برای محاسبه پارامترهای ترک استفاده می شود. در عمل، وجود تنش پسماند در جسم بر رفتار ترک تاثیر می گذارد و تعریف استاندارد انتگرال J مستقل از مسیر نخواهد بود. در این مقاله از شکل تغییر یافته ای از انتگرال J استفاده می شود که در حالت وجود تنش پسماند نیز مستقل از مسیر است. چند نمونه با تنش پسماند تحلیل شده و نتایج، مستقل از مسیر نمودن انتگرال J اصلاح شده را نشان می دهد.

به علت اثرات قابل توجه تنش های پسماند بر کارایی سازه های مهندسی، این تنش ها در انجام تحلیل های ایمنی و تحمل پذیری وجود عیوب بویژه ترک ها در نظر قرار میگیرند. بدلیل مزیت های نسبی بسیار زیاد تکنیک کرنش سنجی سوراخ پژوهشهای زیادی در مورد توسعه قابلیت این تکنیک انجام گرفته و یا در حال انجام است. در این مقاله ابتدا اصول تئوری تکنیک کرنش سنجی سوراخ برای محاسبه تنش های پسماند مرور شده و سپس روابط لازم برای محاسبه تنش های پسماند غیریکنواخت در ضخامت یک قطعه با رفتار الاستیک خطی به روش انتگرالی استخراج شده است. در ادامه روش محاسبه ضرایب مورد استفاده در محاسبه تنش تشریح میشود. با استفاده از روش ارایه شده در این مقاله و به کمک تکنیک کرنش سنجی سوراخ میتوان تنش های پسماند غیریکنواخت ایجاد شده در فرآیندهای مختلف ساخت را محاسبه کرد.

تنش پسماند - که بر اثر ورود به منطقه پلاستیک ایجاد می شود - یکی از عوامل تاثیرگذار بر طراحی و کارکرد قطعات است، استاندارد ASTM E837-01 تنش پسماند در قطعات تخت به روش سوراخکاری را بررسی کرده و ضرایب کالیبره کردن تنش را برای ورق های تخت با پروفیل تنش ثابت ارایه کرده است، اما استاندارد خاصی برای اندازه گیری تنش پسماند در قطعات انحنادار به روش سوراخکاری افزایشی در دسترس نیست. در این مقاله نخست به روش المان محدود ضرایب کالیبره کردن تنش در روش سوراخکاری افزایشی تعیین و سپس از نتایج یک آزمون تجربی و یک شبیه سازی عددی برای بررسی درستی این ضرایب استفاده می شود. آزمون تجربی کالیبره کردن شامل آزمون خمش چهار نقطه در ورق تخت آلومینیومی از جنس AA5056 F است که پروفیل تنش آنها به روش تحلیلی شناخته شده است. شبیه سازی عددی شامل خمش چهار نقطه ورق است که مقادیر کرنش در هر مرحله به روش المان محدود تعیین شده است. نتایج نشان می دهد که ضرایب کالیبره کردن به دست آمده دقت مناسبی داشته و محدوده عمق های قابل اندازه گیری توسط این روش نیز در نتایج قابل مشاهده است.

در این مقاله بررسی روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی و ارایه تئوری جدید برای اندازه گیری تنش پسماند در قطعات مکانیکی به صورت غیرمخرب انجام شده است. در این راستا با هدف اثبات علمی تئوری جدید معرفی شده به مرور کارهای مرتبط با ایده مطرح شده در این پژوهش و بیان جزییات آن پرداخته شده است. در ابتدا اصول روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی و روشهای مورد نیاز برای محاسبه ضرایب همبستگی بیان شده است. با هدف ارزیابی صحت خروجی های روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی، با ساخت تجهیزات مورد نیاز و انجام تستهای تجربی برای انجام فرآیند، به مقایسه نتایج خروجی آزمون روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی و نتایج شبیه سازی المان محدود پرداخته شده است. در ادامه به بیان تئوری پیشنهادی برای اندازه گیری تنش پسماند در قطعات مکانیکی با اعمال بار در ناحیه الاستیک و به صورت غیرمخرب پرداخته شده است. رابطه معرفی شده که بر پایه قانون هوک استوار می باشد، قابلیت ارزیابی و محاسبه تنش پسماند به صورت غیرمخرب، تمام صفحه و با دقت بالا را دارا می باشد. برای اثبات علمی تئوری معرفی شده، نمونه های فولادی توسط فرآیند SMAW جوشکاری شده اند و میزان تنش پسماند موجود در قطعات محاسبه شده است.

حل الاستیک خطی یک مساله مقدار مرزی دارای تقارن محوری به عنوان مبنایی برای حل غیرالاستیک استفاده میشود. روش خواص مادی متغیر با پارامترهای مادی به صورت متغیرهای میدانی رفتار میکند. توزیع این مقادیر بصورت تکراری به عنوان قسمتی از حل بدست میاید. این روش به فرآیند سرد کاری یک مرحله ای و دو مرحله ای سوراخ اتصال اعمال میشود. محاسبه تنش پسماند بر مبنای منحنی رفتار واقعی و مدلهای سخت شوندگی ایزوتروپیک و سینماتیک انجام میگیرد. نتایج بدست آمده از این مقاله در توافق خوبی با نتایج المان محدود میباشد.

یکی از چالش های ماشینکاری قطعات دقیق، احتمال وقوع تغییر شکل در قطعات پس از ساخت و یا در حین کارکرد آنها در اثر تنش های پسماند ماشینکاری است. بزرگی این تنش ها از بزرگی تنش های حرارتی و مکانیکی در این فرایند تأثیر می پذیرد. تنش های مکانیکی به نیروهای ماشینکاری وابسته بوده و تنش های حرارتی از حرارت تولیدشده در برش ماده متأثر هستند. ماشینکاری به کمک پلاسما فرآیندی است که از یک منبع حرارتی کنترل شده پلاسما برای گرم کردن بخشی از قطعه که در آستانه برش قرار دارد، استفاده می کند و در نتیجه این امر، مقاومت ماده در برابر برش کاهش یافته، مقادیر کوچک تری از نیروها و درجه حرارت برش شده و نهایتاً بزرگی تنش پسماند را کاهش می دهد. در اﯾﻦ مقاله، تأثیر پارامترهای دمای براده تغییر شکل نیافته، سرعت برش و پیشروی بر تنش پسماند در فرایند برش متعامد به کمک پلاسما مورد مطالعه تجربی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، دمای براده ی تغییرشکل نیافته تأثیرگذارترین پارامتر بر بزرگی تنش های پسماند در این فرآیند بوده و با افزایش آن در محدوده 75 تا 220 درجه سانتی گراد، تنش پسماند در سطح قطعه به طور متوسط 30/85 درصد فشاری تر شده است.

این مقاله، به تاثیر ضخامت پوشش بر توزیع تنش بستار پوشش داده شده، می پردازد. یک پوشش حائل حرارتی خاص بر روی بستار موتوری دیزل قرار داده شده است. همچنین، تنش پسماند ناشی از فرآیند پاشش پلاسما، در نظر گرفته شده است. مجموعه پوشش از دو لایه تشکیل شده است: لایه فلزی اتصال دهنده زیرین و لایه سرامیکی فوقانی. شبیه سازی اجزا محدود در نرم افزار آباکوس (ABAQUS) صورت پذیرفت. در این شبیه سازی، ضخامت لایه فلزی از 50 تا 250 میکرومتر و ضخامت لایه سرامیکی از 200 تا 800 میکرومتر در نظر گرفته شد. سپس، توزیع تنش بدست آمده در ضخامت های گوناگون، با یکدیگر مقایسه شد. در انتها، مقدار ضخامت بهینه برای هر لایه، پیشنهاد گردید.

در این تحقیق فرآیندهای حرارتی موجود برای رفع تنش های پسماند از صفحات پلی کربنات، بررسی و با آزمایش های گسترده ارزیابی می شوند. در هر مرحله از این آزمایش ها با تغییر و تصحیح مناسب پارامترهای سیکل حرارتی، عملیات بازپخت متعددی به صورت سعی و خطا بر روی قطعات اجرا می شود. در نهایت با بررسی نتایج حاصله، فرآیند حرارتی اصلاح شده ای پیشنهاد می شود که ضمن کاهش زمان و هزینه بازپخت، امکان تنش زدایی از ورق پلی کربنات را فراهم نماید. در این فرآیند، ابتدا دمای قطعه تا 100 درجه سانتی گراد با نرخ 20oC/h افزایش داده می شود. نمونه ها برای خشک شدن به مدت 3 ساعت در این دما نگه داشته شده و سپس افزایش دما تا دمای انتقال شیشه ای، با نرخ 5oC/h ادامه می یابد. پس از آن نمونه ها با نرخ1oC/h گرم می شوند تا به دمای Tmax=156oC برسند. پس از رسیدن به این دما، بلافاصله خنک کاری آغاز می شود و نرخ خنک کاری، مشابه نرخ گرم کردن نمونه ها خواهد بود.

روش های شکل دهی فلزات از قبیل نورد، آهنگری، کشش عمیق و غیره و نیز عملیات حرارتی باعث ایجاد تنش پسماند و تغییر در بافت قطعات می شوند که در این صورت ماده از حالت ایزوتروپی خارج می گردد. از طرف دیگر، در مبحث اکوستوالاستیسیته بدون تحلیل بافت نمی توان تنش های پسماند موجود در جسم را بدرستی تعیین کرد. در پژوهش حاضر معادلات حرکت ذره در یک محیط الاستیک غیر ایزوتروپیک جزئی تحت تنش پسماند و با در نظر گرفتن اثر بافت در دو حالت متفاوت نورد بررسی شده است. با استفاده از تئوری انتشار امواج الاستیک در ماده، روابط میان سرعت انتشار موج با کرنش پسماند و پارامترهای بافت در صفحات مشخص بدست آمده اند. سپس این رابطه ها برای حالت تنش تک محری بر روی شمش های نورد شده ساده شده اند. همچنین آثار تنش پسمانده و آثار بافت بر روی سرعت انتشار موج از یکدیگر تفکیک شده اند. نتایج تحلیلی بدست آمده برای حالت بارگذاری تنش به صورت یک بعدی در شمش ها با نتایج تجربی مقایسه شده اند که مطابقت خوبی را نشان می دهند.