شماره ركورد
31369
پديد آورنده
آتنا پروين
عنوان
بازرسي كيفي و كمي شلشدگي اتصالات غيردائمي پيچي در اتصال پوستههاي استوانهاي فلنجدار
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي هوافضا - سازههاي هوايي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1403/07/14
استاد راهنما
روحاله طالبي توتي
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
امروزه اتصالات پيچ و مهرهاي در ابرسازهها و سازههاي مهندسي مانند هواپيماها، پلها، كشتيها، خطوط لوله و همچنين سامانههاي ماهوارهاي و حمل و نقل كاربرد بسياري دارند. در كاربردهاي عملي، اتصالات پيچ و مهرهاي در معرض انواع حالتهاي خرابي از جمله شلشدن خودبهخود، لغزش، تكان خوردن، تركهاي خستگي و شكستگي قرار ميگيرند. اين موضوع ميتواند منجر به شكست كل سازه شود و يا بر عملكرد آنها تأثير منفي بگذارد. از اين رو توسعه سامانههاي پايش سلامت سازهاي از جمله راهكارهاي ضروري و مهم براي ارزيابي عملكرد ابرسازهها است، كه نهايتاً منجر به افزايش قابليت اطمينان در عملكرد سازهها و تحول در فرآيند نگهداري و تعميرات ميگردد. بنابراين در اين تحقيق، در ابتدا آشنايي با مفاهيم اين حوزه و بررسي پيشينهاي از تحقيقات صورتگرفته توسط محققان بر روي انواع روشهاي بازرسي اتصالات پيچي بهويژه در لولههاي استوانهاي فلنجدار انجام ميشود. هدف از اين پژوهش، استفاده از روش انتشار امواج فراصوتي در پوستهي استوانهاي فلنجدار جهت بررسي كمي و كيفي شلشدگي اتصال پيچي و تعيين رفتار ارتعاشي سيستم و تشخيص خرابي در اتصالات سازه است. بنابراين، با تعيين مقادير مختلف نيروي پيشبار در پيچها و انجام آزمايش تجربي مربوط به انتشار امواج فراصوتي و همچنين اعتبارسنجي مدل شبيهسازيشده در محيط نرمافزار المان محدود با نتايج آزمايش، به تهيهي يك مجموعه دادههاي بزرگ پرداخته ميشود كه در آن خرابي ناشي از شلشدگي پيچها بهصورت كمي و كيفي ثبت ميشود؛ سپس با استفاده از الگوريتمهاي يادگيري به شناسايي محل قرارگيري شلشدگي پيچ در اتصال فلنجي پرداخته ميشود و از نظر كمي مقدار كاهش نيروي پيشبار نسبت به حالت اوليه تعيين ميگردد. نتايج نشان دادند كه شبكه عصبي آموزشديده با استفاده از شاخص زمان پرواز، قادر است با دقت 93 درصد، شلشدگي پيچ را تشخيص دهد. بنابراين نتايج اين پژوهش قابليت بالاي استفاده از امواج لمب در تركيب با شبكههاي عصبي مصنوعي را براي تشخيص دقيق و به موقع شلشدگي پيچها را نشان ميدهد.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/07/18
عنوان به انگليسي
Qualitative and quantitative assessment of loosening in non-permanent bolted connections in flanged cylindrical pipes
تاريخ بهره برداري
10/5/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اتنا پروين
چكيده به لاتين
Nowadays, bolted joints are widely used in megastructures and engineering structures such as airplanes, bridges, ships, pipelines, as well as satellite and transportation systems. In practical applications, bolted joints are exposed to various failure modes including self-loosening, slipping, shaking, fatigue cracks, and fractures. This can lead to the failure of the entire structure or negatively affect their performance. Therefore, the development of structural health monitoring systems is one of the essential and important solutions for evaluating the performance of megastructures, ultimately increasing reliability in their performance and transforming the maintenance process. In this research, the concepts in this field are introduced first, and a review of previous studies by researchers on various inspection methods for bolted connections, particularly in cylindrical flanged pipes, is conducted. The aim of this study is to use ultrasonic wave propagation in the cylindrical flanged shell to quantitatively and qualitatively examine the loosening of bolted connections, determine the vibrational behavior of the system, and detect failures in structural connections. Thus, by determining different values of preload forces in the bolts and performing experimental tests related to ultrasonic wave propagation, along with validating the simulated model in the finite element software environment with the test results, a large dataset is prepared, in which the damage caused by bolt loosening is recorded both quantitatively and qualitatively. Then, using machine learning algorithms, the location of the damage (bolt loosening) in the flanged connection is identified, and the amount of preload force reduction relative to the initial state is quantitatively determined. The results showed that the trained neural network, using the time-of-flight index, is capable of detecting bolt loosening with 93% accuracy. Therefore, the results of this study demonstrate the high potential of using Lamb waves combined with artificial neural networks for the accurate and timely detection of bolt loosening.
كليدواژه هاي فارسي
بازرسي و پايش سلامت سازهاي , شلشدگي , اتصالات پيچي فلنجي , انتشار امواج لمب , هوش مصنوعي
كليدواژه هاي لاتين
Structural health monitoring and inspection , loosening , flanged bolted connections , Lamb wave propagation , artificial intelligence
Author
Atena Parvin
SuperVisor
Dr. Roohollah Talebitooti