اندازه‌گیری ضریب آکوستوالاستیک در یک آلیاژ فلزی پایه آهن براساس تئوری آکوستوالاستیسیته به‌منظور ارزیابی تنش

در این پژوهش توانایی روش اولتراسونیک با بهره گیری از امواج طولی با زاویه شکست بحرانی که به اختصار از آنها با نام امواج lcr نیز در مقالات علمی یاد شده است، نسبت به میزان تنش های مختلف در ناحیه الاستیک بررسی و رابطه ای شامل مقدار ضریب آکوستوالاستیک برای آن ارایه شد. برای این منظور مشخصات دقیق عناصر تشکیل دهنده نمونه فلزی با استفاده از آزمون کوانتومتری به دست آمد و مقادیر متفاوتی از تنش های طولی با استفاده از دستگاه کشش تک محوره درون نمونه فلزی به وجود آمد، سپس به منظور اندازه گیری تنش طولی با استفاده از امواج lcr ، نگهدارنده ای برای پروب های نرمال 2مگاهرتزی براساس قانون اسنل ساخته شد و با ارسال این امواج، میزان تنش موجود در عمق مشخصی از سطح قطعه و براساس تئوری آکوستوالاستیسیته مورد بررسی قرار گرفت. با اندازه گیری زمان رفت و برگشت این امواج، برای فلزی که عناصر تشکیل دهنده آن به دست آمد، رابطه ای به منظور برآورد میزان تنش موجود در محدوده الاستیک (مقدار ضریب آکوستوالاستیک) حاصل گشت، همچنین یکی از عوامل به وجود آورنده خطا در این آزمون معرفی شد. به منظور اعتبارسنجی، روند داده های حاصله همچون صعودی یا نزولی بودن سرعت امواج یا زمان پرواز (بسته به نوع اندازه گیری) و میزان آنها در تطابقی کاملاً منطقی با روند و میزان داده های دیگر پژوهشگران که برای فلزات دیگر به دست آورده بودند قرار داشت که این نشان از دقت بالای تئوری آکوستوالاستیسیته برای اندازه گیری تنش بود.

Measurement of Acoustoelastic Constant in Iron-Base Alloy Based on Acoustoelasticity Theory for Stress Evaluation

This study aims to investigate the ability of ultrasonic method by using critically refracted longitudinal (LCR) wave for measuring stress in the elastic phase of an ironbase alloy and a an equation includes of acoustoelastic constant was provided. For this purpose, extract detail of metal alloy components was achieved by use of quantometer analysis testing and . In order to send and receive the LCR wave into the samples, the investigation leads to design a unique type of ultrasonic fixture. The fixture was made based on Snell rsquo;s law that only in one part. In the next step, different amounts of stress were applied to the specimens by using a uniaxial tensile testing machine and record stressstrain curve data. To this end, more than three metal samples were used in the study. Measurement of longitudinal applied stress by ultrasonic method was done by using 2MHz probes based on Acoustoelasticity theory and close to the surface of the samples. After conducting the experimental tests, the results indicated that there was a significant relation between stress and time of flight and wave speed in the elastic phase of the used sample. Every material has a unique acoustoelastic constant that can determine stress value by having times of flight wave. The conclusions of the study provide a gradient of a line that known as an acoustoelastic constant. Finally, by comparing the results of the used method with other researchers results, findings showed that there were good agreements between them which shows the good capability of acoustoelasticity theory in the measurement of stress.