الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۶۵
کد مقاله
MTL065
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
بررسی و پیش بینی تجربی فرآیند جوشکاری لیزر
نام انگلیسی
An Experimental Investigation and Prediction of Laser Welding Process
تعداد صفحه به فارسی
۲۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۸
کلمات کلیدی به فارسی
شبکه عصبی مصنوعی، جوشکاری لیزر فیبری, طرح عاملی کامل, متلب
کلمات کلیدی به انگلیسی
ANN, ANOVA, Fiber laser welding, Full factorial design (FFD), MATLAB
مرجع به فارسی
ژورنال بین المللی تحقیقات در زمینه مهندسی مدرن و فناوری های نو ظهور
کالج مهندسی، دانشگاه گانپات، گجرات، هندوستان
دپارتمان مهندسی مکانیک، کالج مهندسی دانشگاه گانپات، گجرات، هندوستان
مرجع به انگلیسی
International Journal of Research
in Modern Engineering and Emerging Technology; ollege of Engineering, Ganpat University, Mehsana, Gujarat, India
کشور
هندوستان
بررسی و پیش بینی تجربی فرآیند جوشکاری لیزر
چکیده
فرآیند جوشکاری لیزر فیبری به طور موفقیت آمیزی جهت اتصال فلزهای مشابه و نامشابه به کار گرفته شده است. فرآیند جوشکاری با استفاده از لیزر فیبری هنوز به عنوان یک فناوری بسیار نو پا به شمار می آید. فرآیند لیزر فیبری در ارتباط با پردازش مواد در خلال چندین سال گذشته شاهد پیشرفت سریعی بوده است. در این مطالعه، فرآیند جوشکاری لیزر بر روی یک فولاد نرم (IS ۲۰۶۲ رتبه A) ورقه های ۱ میلی متری با استفاده از لیزر فیبری به طور تجربی مورد بررسی قرار گرفته و از نتایج آزمایشی جهت آماده سازی مدل پیش بینی استفاده شده است. طرح آماری روش تجربی (DOE) همراه با طراحی کامل عاملی با کمک سیستم نرم افزاری Design expert ۸٫۰٫۷ برای طراحی ویژگی های آزمایشی به کار گرفته شده است. پارامتر های انتخابی ورودی جوشکاری لیزری (توان لیزر، سرعت سیر و موقعیت کانونی) همراه با سه پارامتر خروجی ( استحکام کششی نهایی، عمق نفوذ و پهنای گرده جوش ) به کار گرفته شده و ارتباط بین این پارامتر های نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. تاثیر هر پارامتر در این راستا بررسی شده است. تحلیل واریانس (ANOVA) نیز برای یافتن تعامل هر ضریب بر روی پارامتر های خروجی استفاده شده است. طرح های تاثیرات اصلی و تعاملات آن نیز به منظور درک تاثیر حقیقی ورودی بر خروجی مورد بررسی قرار گرفته است. واکنش ها نیز به وسیله شبکه عصبی مصنوعی (ANN) با استفاده از برنامه MATLAB پیش بینی شده است.
کلمات کلیدی : شبکه عصبی مصنوعی، ANOVA جوشکاری لیزر فیبری، طرح عاملی کامل (FFD)، مطلب (MATLAB)
جوشکاری لیزر بررسی و پیش بینی تجربی
۱- مقدمه
کلمه “لیزر” به عنوان سر نام برای عبارت تقویت نور با تابش تحریک شده تشعشع می باشد. این مورد درابتدا به وسیله Schawlow و Townes ارائه شد. جوشکاری پرتو لیزر (LBW) یک فرآیند جوشکاری مدرن می باشد که جهت اتصال قطعات متعدد فلزی مشابه و غیر مشابه با استفاده از کاربرد پرتو لیزر به کار گرفته می شود. بواسطه کاربرد گسترده آن، انجام یک بررسی تجربی و پیش بینی فرآیندهای مرتبط با آن از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این مقاله، تاثیر پارامترهای ورودی مختلف بر روی انواع پارامتر های خروجی در ارتباط با فرآیند جوشکاری لیزر مورد بررسی قرار می گیرد. بعلاوه، گوناگونی بین نتایج تجربی و ANN نیز گزارش می گردد. نتایج اعتبار سنجی نشان دهنده یک خطای ۲ الی ۴ درصد می باشد که به عنوان نتایج قابل قبول برای راه حل های صنعتی محسوب می شود.
جوشکاری لیزر بررسی و پیش بینی تجربی
۲- بررسی مقاله
اشخاصی چون Alexandra P. Costaa، Luı´sa Quintinoa و Martin Greitmannb (2003) بر روی جوشکاری پرتو لیزری فلزات سخت الی فولاد تحقیقاتی را انجام داده اند. آنها با استفاده از فلزات سخت تا فولاد، و با بهره گیری از لیزر پر توان CO2 (cw)، لیزر cw) Nd: YAG) و لیزر pw) Nd: YAG) قابلیت جوشکاری پرتو لیزر را مورد بررسی قرار دادند. آنها به این نتیجه رسیدند که فرآیند جوشکاری پرتو لیزر دارای مزیت کاملی در زمینه تولید گرده های کوچک و HAZ و به حداقل رسانی تنش های باقی مانده می باشد. لیزر Nd: YAG پیوسته بهترین نتایج را حاصل می آورد.
بعلاوه، A Ribolla, G.L. Damoulis و G.F. Batalh (2005) در مطالعه خود کاربرد جوشکاری لیزرNd: YAG برای حجم های وسیعی از استفاده در صنایع مونتاژ اتومبیل را مورد بررسی قرار دادند. آنها برخی از مزیت ها در زمینه جوشکاری لیزری را ارائه نمودند، همانند مزیت های بی شماری که می توان آنها را با دیگر انواع روش های جوشکاری مقایسه کرد. نفوذ عمیق جوش های باریک و ظریف، منطقه حرارت دیده کوچک، ورودی حرارتی اندک، زمان جوشکاری سریع، اعوجاج اندک، عدم نیاز به پردازش ثانویه و قابلیت تکرار بالا را می توان به عنوان مزیت های بی شمار این سیستم بر شمرد.
R. Balasubramanian، G. Buvanashekaran و K. Sankaranarayanasamy (2006) نیزر در این راستا بر روی مدل سازی ANN و ویژگی های ریاضی جوشکاری لیزر Nd: YAG ورقه های نازک SS تحقیقاتی را انجام داده اند. تاثیر قدرت لیزر (۰٫۶-۱٫۴ kW)، سرعت جوشکاری (۰٫۸-۲ m/min) و نرخ جریان گاز استحفاظی (۵ -۱۵ l/min) بر روی هندسه گرده – جوش همانند عمق نفوذ (DOP، پهنای گرده جوش (BW) مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش بر روی سه سطح طراحی Box-Behnken با توجه به ویژگی های تکراری آن اعمال شد. مدل سازی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و تحلیل رگرسیون متعدد انجام پذیرفت. مقایسه مدل شبکه عصبی و مدل رگرسیون خطی متعدد نیز انجام شده است.
جوشکاری لیزر بررسی و پیش بینی تجربی
۳- طراحی آزمایشی، تحقیق تجربی و برآورد ها
طراحی آزمایشات به فرآیند طراحی، برنامه ریزی و تحلیل آزمایشات اشاره دارد به گونه ای که بتوان نتیجه گیری های معتبری را به صورت موثر و کارآمد حاصل آورد. به منظور حصول نتایج معتبر آماری، لازم است تا اقدام به یک پارچه سازی روش های ساده و قدرتمند آماری در یک روش طراحی تجربی نماییم. در این تحقیق پارامتر های ورودی که برای جوشکاری لیزر مد نظر هستند عبارتند از : توان لیزر، سرعت سیر و موقعیت کانونی. پارامتر های خروجی نیز عبارتند از: مقاومت کششی اندازه گیری شده به وسیله ماشین تست، عمق نفوذ و پهنای گرده با استفاده از میکروسکوپ نوری. پارامترهای دیگر تحت عنوان پارامتر های ثابت مد نظر می باشند. ماده انتخابی برای کار تحقیقی فولاد نرم IS 2062 رتبه A می باشد که به طور گسترده ای در صنعت به کار گرفته می شود. نوع اتصال انتخابی برای کار تحقیقی اتصال لب به لب مربعی است.
برای این آزمایش سه عامل ورودی در سه سطح انتخاب گردیدند. طراحی آزمایش با استفاده از طرح کامل عاملی انجام شد. در این طرح آزمایشی، کلیه سه عامل و ترکیبات سطح عاملی منحصر به فرد آنها (P * 3 FP * 3 TS3) در مجموع ۲۷ مورد مشاهداتی مورد بررسی قرار گرفتند.
برای طراحی آزمایشی از برنامه Design expert نگارش ۸٫۰٫۳ استفاده شد. این ویژگی بر روی ماشین جوشکاری لیزری با فناوری لیزر Sahjanand که بر حسب جدول DOE مشخص شده است اعمال گردید. قطعات کاری قبل و بعد از جوشکاری در شکل ۱ و ۲ به ترتیب نشان داده شده اند. پس از کار تجربی پاسخ خروجی UTS با استفاده از ماشین تست کشش و هندسه گرده جوش با بهره گیری از میکروسکوپ نوری اندازه گیری شد. نتایج حاصله پس از این کار آزمایشی در جدول ۱ نشان داده شده اند.
جوشکاری لیزر بررسی و پیش بینی تجربی
۴- نتایج و مباحث
برنامه های Minitab 15 و Design expert نگارش ۷/۰/۸ برای نشان دادن شاخص گرافیکی نتایج تحلیلی به دست آمده به وسیله تحقیق تجربی به کار گرفته شدند. تاثیرات اصلی در ارتباط با مقدار نهایی مقاومت کششی، عمق نفوذ و پهنای گرده می باشند که به ترتیب در شکل های ۳، ۴ و ۵ نشان داده شده اند.
جوشکاری لیزر بررسی و پیش بینی تجربی
۵- نتیجه گیری
در تحقیق جاری آزمایشاتی برای بررسی مقاومت کششی نهایی، عمق نفوذ و پهنای گرده جوش با استفاده از متغیر هایی چون توان لیزر، موقعیت کانونی و سرعت سیر اعمال شدند. در این بررسی ۲۷ قلم به دست آمده برای کلیه متغیر ها به منظور انجام مطالعات پارامتریک با توجه به طراحی کامل عاملی مورد استفاده قرار گرفتند.
تحلیل ANOVA نیز جهت درک میزان مشارکت پارامتر های ورودی بر روی پارامتر های خروجی و مشخص نمودن درصد آن انجام شد. این مطالعه پارامتری معرف آن است که تعامل درصدی توان لیزر به میزان ۲۵/۵۷ درصد، سرعت سیر به میزان ۶۵/۸ درصد و موقعیت کانونی به میزان ۰۸/۲۶ درصد برای مقاومت کششی نهایی می باشد، که نشان دهنده آن است که تاثیر سرعت سیر بر روی مقاومت کششی نهایی در مقایسه با دیگر پارامتر ها کمتر است. تعامل درصدی توان لیزر به میزان ۴۳/۵۸ درصد، سرعت سیر ۵۴/۴ درصد و موقعیت کانونی ۲۶/۳۲ درصد برای عمق نفوذ می باشد که معرف آن است که سرعت سیر از تاثیر بسیار کمتری در مقایسه با دیگر پارامتر ها برخوردار است. موقعیت کانونی به عنوان یک عامل معنی دار با توجه به توان لیزر برای عمق نفوذ به شمار می آید. تعامل درصدی توان لیزر ۰۷/۳۷ درصد، سرعت سیر ۰۸/۴۶ درصد و موقعیت کانونی ۷/۱ درصد برای پهنای گرده است که نشان دهنده آن است که سرعت سیر دارای بیشترین تاثیر بر روی پهنای گرده در مقایسه با دیگر پارامتر ها است.
بر مبنای نتایج آزمایشی، مدل ANN جهت پیش بینی پارامتر های فرآیند جوشکاری لیزر تحت آموزش قرار می گیرد. برای مشخص نمودن اعتبار و صحت نتایج، کلیه ۲۷ پارامتر آزمایشی نیز از طریق کاربرد مدل ANN توسعه یافته مورد ارزیابی و اعتبار سنجی قرار می گیرند. مقایسه نشان دهنده آن است که گوناگونی ۹۱/۹ درصدی در نتایج مقاومت کششی نهایی، ۴۸/۲ درصد در عمق نفوذ و ۵۹/۳ درصد در پهنای گرده جوش به چشم می خورد. بنابراین مدل ANN توسعه یافته سبب حصول نتایج دقیقی شده و می توان از آن جهت پیش بینی پارامتر های خروجی نظیر مقاومت کششی نهایی، عمق نفوذ و پهنای گرده جوش برای پارامتر های ورودی مشخص شده نظیر توان لیزر، سرعت سیر و موقعیت کانونی استفاده کرد. بر مبنای راهکارهای صنعتی، گوناگونی در نتایج بسیار اندک می باشد و بنابراین ویژگی های ارائه شده قابل پذیرش هستند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
