صفحه اصلی فهرست مقالات مشخصات مقاله
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
شماره‌های پیشین نشریه
دوره دوره 52 (1399)
دوره دوره 51 (1398)
دوره دوره 50 (1397)
دوره دوره 49 (1396)
دوره دوره 48 (1395)
دوره دوره 47 (1394)
دوره دوره 46 (1393)
دوره دوره 45 (1392)
دوره دوره 44 (1391)
دوره دوره 43 (1390)
دوره دوره 42 (1389)
دوره دوره 41 (1388)
بیکدلو, رسول, کیانی, علی, ثمره صلواتی پور, هادی. (1398). بهینه سازی چندهدفه پارامترهای فرآیند لیزرکوبی با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی و روش تحلیل رابطه ای خاکستری. نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 52(10), 171-180. doi: 10.22060/mej.2019.16071.6305
رسول بیکدلو; علی کیانی; هادی ثمره صلواتی پور. "بهینه سازی چندهدفه پارامترهای فرآیند لیزرکوبی با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی و روش تحلیل رابطه ای خاکستری". نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 52, 10, 1398, 171-180. doi: 10.22060/mej.2019.16071.6305
بیکدلو, رسول, کیانی, علی, ثمره صلواتی پور, هادی. (1398). 'بهینه سازی چندهدفه پارامترهای فرآیند لیزرکوبی با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی و روش تحلیل رابطه ای خاکستری', نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 52(10), pp. 171-180. doi: 10.22060/mej.2019.16071.6305
بیکدلو, رسول, کیانی, علی, ثمره صلواتی پور, هادی. بهینه سازی چندهدفه پارامترهای فرآیند لیزرکوبی با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی و روش تحلیل رابطه ای خاکستری. نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 1398; 52(10): 171-180. doi: 10.22060/mej.2019.16071.6305

بهینه سازی چندهدفه پارامترهای فرآیند لیزرکوبی با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی و روش تحلیل رابطه ای خاکستری

مقاله 18، دوره 52، شماره 10، دی 1399، صفحه 171-180  XML | اصل مقاله [English] اصل مقاله (1265 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2019.16071.6305
نویسندگان
رسول بیکدلو1؛ علی کیانی2؛ هادی ثمره صلواتی پور 3
1دانشکده مکانیک/دانشگاه صنعتی شریف
2مدرس، دانشکده مکانیک، دانشگاه ایوانکی، گرمسار، ایران
3دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده
لیزرکوبی یکی از فرآیندهای بهبود عمر است که با تابش پالس لیزر با انرژی کافی در زمان بسیار کوتاه بر سطح فلز منجر به نفوذ امواج شوک درون ماده و ایجاد تنش پسماند فشاری درون آن می‌شود. هدف از انجام این پژوهش، بهینه‌سازی چندهدفه پارامترهای موثر در فرآیند لیزرکوبی است. از روش اجزاء محدود جهت مدل‌سازی، آرایه‌های متعامد تاگوچی جهت طراحی آزمایش و تحلیل رابطه‌ای خاکستری جهت بهینه‌سازی چندهدفه استفاده شده است. قطر، فشار، زمان و میزان همپوشانی بین دو پالس مجاور لیزر به عنوان فاکتورهای طراحی که در 4 سطح تغییر می‌کنند در نظر گرفته شده و از آرایه‌ی متعامد L16 تاگوچی به عنوان چیدمان آزمایش‌ها استفاده شده است. میانگین تنش پسماند در سطح پالس اول، کمترین و بیشترین تنش پسماند و میانگین عمق تنش پسماند در مرکز دو پالس لیزر به عنوان توابع هدف بهینه‌سازی در نظر گرفته شده است. با انجام تحلیل رابطه ای خاکستری، امتیاز رابطه‌ای خاکستری برای هر آزمایش محاسبه شده و حالت بهینه هریک از پارامترها به دست آمده است. نتایج نشان‌دهنده این است که حالت بهینه هر یک از پارامترهای قطر، فشار، زمان و میزان همپوشانی بین دو پالس به ترتیب در سطوح چهارم، چهارم، اول و چهارم می‌باشد که به ترتیب برابر 8 میلی‌متر، 4 گیگاپاسکال، 30 نانوثانیه و 75درصد می‌باشند .همچنین تحلیل واریانس بر روی نتایج صورت گرفت تا تاثیر هر یک از پارامترها بر روی خروجی مشخص شود که زمان لیزر با 58/87 درصد، تاثیرگذارترین پارامتر بر روی نتایج است.
کلیدواژه‌ها
لیزرکوبی؛ مدل‌سازی اجزاء محدود؛ بهینه‌سازی؛ تحلیل رابطه‌ای خاکستری؛ تحلیل واریانس
موضوعات
بهینه سازی اجزا و سامانه‌های مکانیکی؛ تحلیل تنش الاستیک و غیر الاستیک
عنوان مقاله [English]
Multi-objective optimization of laser peening process parameters using Taguchi orthogonal array and gray relational analysis
نویسندگان [English]
rasool bikdeloo1؛ ali kiani2؛ Hadi Salavati3
1Mechanical engineering/sharif university
2Department of Mechanical Engineering, University of Eyvanekey, Garmsar, Iran
3Department of Mechanical Engineering Shahid Bahonar University of Kerman http://academicstaff.uk.ac.ir/hsalavati
چکیده [English]
Laser peening is one of the life-enhancing process that by radiation of laser pulse with sufficient energy at very short time on the surface of the metal results in the penetration of shock waves inside the material and the formation of compressive residual stresses inside it. The purpose of this research is the multi-objective optimization of the laser peening process parameters. Finite element method is used for modeling, Taguchi orthogonal array for design of experiment and the gray relational analysis for multi-objective optimization. The diameter, pressure, time, and overlap rate between two adjacent laser pulses are considered as design factors that change in 4 levels and the Taguchi L16 orthogonal array is used for experiments layout. The average residual stress at the surface of first pulse, minimum and maximum residual stress and the mean of the residual stress depth in the center of two laser pulses were considered as optimization target functions. By performing a gray-relational analysis, the Gray relational grade for each experiment was calculated and the optimal level of each parameter was obtained. The results indicate that the optimal state of each parameters of diameter, pressure, time and the overlap rate between the two laser pulses are at the fourth, fourth, first and fourth levels, respectively are 8 mm, 4 GPa, 30 ns and 75%. Also, analysis of variance was performed on the results to determine the effect of each parameters on the output that the laser time with 58.87% is the most effective parameter on the results.
کلیدواژه‌ها [English]
Laser peening, finite element method, optimization, Taguchi orthogonal array, Grey relational analysis
مراجع
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 95
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 59