14891

14891

طراحي مقاوم جوش لبه‌روي‌هم اصطكاكي‌اغتشاشي با در نظر گرفتن نامعيني‌هاي احتمالاتي

كارشناسي ارشد

سازه و بدنه

مهر ماه 1394

مهر ماه 1394

دكتر ابوالفضل خلخالي

خودرو

چكيده استفاده‌ي روزافزون از آلومينيوم و آلياژهاي آن به عنوان يك ماده‌ي سبك و با استحكام قابل قبول،خودروسازان را به استفاده از روش‌هاي نوين و پيشرفته‌ي اتصال سوق داده است و علت اين امر محدوديت‌ها و مشكلاتي است كه در روش‌هاي رايج ذوبي براي ايجاد جوش‌هاي استحكام‌بالا در آلياژهاي آلومينيوم وجود دارد. روش جوشكاري اصطكاكي‌اغتشاشي فرآيندي است كه يك روش اتصال حالت جامد محسوب مي‌شود و اولين بار براي جوشكاري آلياژهاي آلومينيوم به كار برده شده است. اين روش تا حدود زيادي محدوديت‌ها و اشكالات موجود در روش‌هاي اتصال ذوبي در آلومينيوم و آلياژهاي آن را برطرف كرده است.در اين پايان‌نامه جنس قطعه‌كار آلومينوم 1100 آنيل‌شده و نوع طرح اتصال جوش نيز لبه‌روي‌هم در نظر گرفته شده است و اثر پارامترهاي سرعت دوراني، سرعت پيشروي، زاويه‌ي انحراف و هندسه‌ي پين ابزار بر پارامترهاي نيروي افقي و عمودي وارد بر ابزار،ماكزيمم دماي كاري فرآيند، استحكام كششي اتصال، درصد ازدياد طول اتصال،اندازه‌ي دانه در مركز جوش، سختي در مركز جوش ومقدار ضخامت اتصال در راستاي خط جوش مورد بررسي قرار داده شده است. تعداد و شرايط آزمايش‌ها بااستفاده از تركيب روش طراحي آزمايش تاگوچي ويك روش ديگر براي پوشش‌دهي بهتر فضاي پارامترهاي ورودي تعيين شده است. بعد از انجام جوشكاري اصطكاكي‌اغتشاشي و جمع‌آوري نتايج تست‌هاي مكانيكي و ريزساختاري،عمليات بهينه‌سازي تك‌هدفي به روش تاگوچي براي تك‌تك پارامترهاي خروجي انجام شده است. سپس ميزان اثر هر يك از پارامترهاي ورودي بر پارامترهاي خروجي با استفاده از تحليل واريانس بررسي شده است. در مرحله‌ي بعدمدلي با استفاده از يك شبكه عصبي پرسپترونبراي پيدا كردن ارتباط بين پارامترهاي ورودي و خروجي ايجاد شده و سپس با به كارگيري اين مدل در نسخه‌ي دوم الگوريتم ژنتيك با مرتب‌سازي نامغلوب، عمليات بهينه‌سازي چندهدفي در فضاي معين انجام شده است. بعد از مشخص شدن مجموعه‌ي نقاط بهينه، با استفاده از هر يك از روش‌هاي نزديك‌ترين نقطه به نقطه‌ي ايده‌آل و تاپسيس نقاطي به عنوان پيشنهاد ارائه شده‌اند.در نهايت طراحي مقاوم با در نظر گرفتن نامعيني‌هاي احتمالاتي كه همان بهينه‌سازي چندهدفي در فضاي نامعين مي‌باشد انجام شده است. هدف از طراحي مقاوم بهينه‌كردن پارامترهاي خروجي فرآيند و همچنين كمينه كردن ميزان پراكندگي آنها مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: جوشكاري اصطكاكي‌اغتشاشي، تاگوچي، تحليل واريانس، پرسپترون، نسخه‌ي دوم الگوريتم ژنتيك با مرتب‌سازي نامغلوب، طراحي مقاوم