ارزیابی انتشار امواج فراصوتی طولی در ماده هایپرالاستیک و انتخاب مدل مناسب رفتاری ماده برای شبیه سازی عددی به روش اجزاء محدود

در این پژوهش به منظور تدوین یک روش بازرسی فراصوتی برای اطمینان از کیفیت پخت و عدم وجود نقص در دیسک های پلی یورتانی توپک های مورداستفاده در صنعت خط لوله انتقال نفت و گاز، مبانی انتشار امواج فراصوتی و اندازه گیری سرعت این امواج در نمونه ای تجربی و سپس مدلی عددیبررسی می گردد. یک استوانه پلی یورتانی، تعدادی نمونه چگالی سنجی و تعدادی نمونه آزمون کشش تولید شده و خواص کششی و همچنین چگالینمونه به صورت تجربی اندازه گیری گشته است. سپس سرعت موج طولی به روش فراصوتی و با آرایش ارسال دریافت به صورت تجربی با تراگذارهای بافرکانس ۱۲۰ کیلوهرتز استخراج می گردد. به منظور توسعه مدل شبیه سازی مناسب جهت مطالعات بعدی و مطالعه اثر عیوب مختلف در مدل شبیهسازی، ابتدا می بایست اثر مدل های رفتاری مختلف ماده هایپرالاستیک و همچنین ضریب پواسون بر شاخص های انتشار موج بررسی گردد. در اینپژوهش اثر مدل های رفتاری ماده و ضریب پواسون بر سرعت موج بررسی گردید و سایر شاخص ها مانند دامنه و استهلاک در این پژوهش بررسینگردیده است. نتایج نشان می دهد برای ماده پلی یورتان استفاده شده، با داشتن چگالی و منحنی آزمون کشش تک محوره، مدل رفتاری یوه و سپسمونی ریولین نتایج نزدیکتری به آزمون تجربی را از نظر تطابق سرعت موج طولی در بردارد.

کلیدواژه ها:

توپک هوشمند ، دیسک پلیمری هایپرالاستیک ، ارزیابی خواص ماده ، آزمون فراصوتی ، روش اجزاء محدود