مدل‏سازی سختی تایرها برپایه سرعت انتشار امواج فراصوتی طولی با استفاده از رگرسیون فرآیند گاوسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک/ دانشگاه صنعتی بیرجند

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند

3 عضو هیات علمی گروه مهندسی کامپیوتر دانشگاه صنعتی بیرجند

4 عضو هیات علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی بیرجند

چکیده

آزمون‌های غیرمخرب، از قابلیت شناسایی عیوب و بررسی خواص قطعه بدون تغییر خواص قطعه، برخوردار می‌باشند. آزمون غیرمخرب فراصوتی در پژوهش‌های بسیاری برای مطالعه ویژگی‌های مختلف مواد از قبیل خواص مکانیکی و ساختاری، مورد استفاده قرار گرفته است. از سرعت انتشار امواج فراصوتی به شکل گسترده‌ای در اندازه‌گیری سختی فلزات استفاده می‌شود. در پژوهش حاضر برای اولین بار از روش غیرمخرب آزمون فراصوتی برای بررسی سختی لاستیک استفاده شده و مدل‏سازی توسط رگرسیون فرایند گوسی انجام شده است. به این منظور 87 نمونه آمیزه با فرمول‏بندی متفاوت تهیه و در دو دمای متفاوت پخت گردیدند. پس از فرآیند پخت خواص سختی و سرعت امواج فراصوتی طولی درون آمیزه اندازه‎‏گیری گردید. نتایج مدل‏سازی انجام شده توسط رگرسیون فرآیند گاوسی نشان دادند که مدل ایجاد شده به شکل موفقیت‌آمیزی قادر به پیش‏بینی سختی در لاستیک است. همچنین نتایج با وجود بررسی تکرارپذیری به وجود ارتباط بین سختی و سرعت امواج فراصوتی گواه است و امکان جایگزینی روش ارائه شده برای اندازه‏گیری پارامتر سختی وجود دارد.مزیت دیگر روش پیشنهادی زمان کوتاه انجام آزمون و عدم نیاز به جداسازی نمونه در خطوط تولید لاستیک است که باعث می‌شود بتوان از آن به شکل برخط در خطوط تولید تایر استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Tire hardness modeling based on longitudinal ultrasonic velocity using the Gaussian Process Regression

نویسندگان [English]

  • Abolfazl Foorginejad 1
  • Morteza Taheri 2
  • nader mollayi 3
  • mehdi shiva 4
1 Department of mechanical engineering, Birjand University of Technology,Birjand
2 Department of mechanical engineering, University of Birjand
3 Department of computer engineering, Birjand University of Technology
4 Department of chemical engineering, Birjand University of Technology
چکیده [English]

Non-destructive tests have capabilities to investigate and identify the defects and properties of the test piece without changing the physical and mechanical properties of the sample. Non-destructive ultrasonic test has been used in many researches to study different material properties such as mechanical and structural properties. The ultrasonic wave propagation velocities have been widely used for metal hardness measurement. In this study, for the first time nondestructive ultrasonic testing has been employed to measure the hardness of rubber compounds using Gaussian Process Regression. Eighty seven samples with different formulations were prepared and vulcanized. After the vulcanization the compound hardness of the samples and the longitudinal ultrasonic wave velocity through them was measured. Result of Gaussian Process Regression model show that this model perform well and able to predict tire hardness. Also investigating repeatability shows that this method can be a good alternative for conventional hardness testing method in measuring hardness of rubbers. According to low time of test in this method and no need to sample preparation, the proposed method can be used in tire production lines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Longitudinal ultrasonic velocity
  • Hardness
  • Rubber compound
  • Gaussian process regression