چکیدهمقدمه: بررسی زبری سطح داخلی لوله های انتقال سیالات دارای اهمیت بسزایی در میزان افت انرژی سیستم های انتقال دارد. مفاهیم و روش های مختلفی در بررسی زبری های سطوح به کار گرفته شده است. برخی از این روش ها بر پایه زبری سنجی و استفاده از دستگاه ها و تجهیزات موجود در این زمینه استوار می باشد. از این رو، زبری جنس جداره لوله ها و مقاومت جریان در برابر جداره لوله و رسوب گذاری در گذر زمان در خطوط لوله به روش های مختلف مطالعه و بررسی می گردد. عمده تحقیقات صورت گرفته در این زمینه شامل زبری سنجی سطوح در لوله های از جنس فولاد، مس و یا لوله های پلاستیکی و یا روکش دار بوده است.روش­: در این مطالعه زبری سطح داخلی لوله های فایبر گلاس، که کمتر مورد بررسی قرار گرفته، با استفاده از روش های آزمایشگاهی و دستگاه های زبری سنجی ارزیابی شده است. نتایج کالیبراسیون و صحت سنجی دستگاه زبری سنجی سطح بر روی سطوح کاغذ سمباده و جداره لوله پولیکا ارزیابی شده است. همچنین، نتایج زبری سطح داخلی لوله های فایبرگلاس در چندین قطر و دو نوع جنس مختلف لوله ارائه شده است. علاوه براین، اثر پارامترهای زبری، زبری سطح محاسبه شده با استفاده از آن ها و همچنین اثر زمان و بکارگیری لوله فایبرگلاس در خطوط انتقال آب نیز بررسی شده است.یافته ­ها: در این تحقیق به اندازه گیری زبری سطح داخلی لوله های فایبرگلاس با استفاده از دستگاه تست کننده زبری و برآورد پارامترهای مختلف زبری پرداخته شده است و تاثیر هریک از این پارامترهای زبری را در برآورد مقدار زبری سطح بررسی گردید. بر اساس نتایج آزمایشات این تحقیق، پارامترهای زبری Rz و Ra به ترتیب در طول برش 0/8 و 2/5، پارامترهای مناسبی جهت برآورد زبری سطح داخلی لوله فایبرگلاس می باشند. همچنین زبری سطح داخلی لوله های دو محوری بطور متوسط کمتر از لوله های تک محوری می باشد. علاوه بر این، در مقایسه زبری لوله های فایبرگلاس تازه تولید شده و قدیمی، پارامترهای زبری سطح در اثر گذر زمان و بکارگیری لوله فایبرگلاس در پروژه ها، به سبب فرسایش کاهش می یابند که این ناشی از حداکثرهای زبری های ناگهانی سطح داخلی لوله می باشد. در حالی که، پارامترهای زبری مرتبط با جنس لوله، در لوله های قدیمی و نو تغییر چندانی نداشته که نشانگر ثابت ماندن زبری متوسط سطح لوله های فایبرگلاس در گذر زمان می باشد.نتیجه­ گیری: بر اساس نتایج دستگاه Surftest SJ-210 در برآورد زبری سطح داخلی لوله های فایبرگلاس نتایج بهتری نسبت به سایر ابزارها دارد و دقت محاسباتی نسبت به مقدار ارتفاع زبری گزارش شده برای لوله های فایبرگلاس برابر با 98/84 درصد می باشد. در لوله پولیکا (U-PVC) نیز مشابه با لوله فایبرگلاس مقدار زبری متوسط این نوع لوله را با دقت بالایی با استفاده از پارامتر زبری Ra با طول برش 2/5 برآورد نموده است.

میکروفرزکاری به طور گسترده در تولید میکروقطعات صنعتی استفاده می شود. در میکروماشین کاری نزدیک شدن عمق براده به شعاع نوک ابزار باعث کاهش کیفیت سطح و تشکیل پلیسه می شود. در مقیاس میکرو به دلیل کاهش مقیاس ماشین کاری و اهمیت بالای دقت ابعادی و کیفیت سطح نمی توان از روش های معمول برای پلیسه زدایی استفاده کرد لذا شناخت شرایط حاکم بر میکروفرزکاری و تاثیر پارامترهای فرآیند در کاهش مشکلات یادشده بسیار موثر است. در این تحقیق با استفاده از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ به بررسی تاثیر پارامترهای سرعت اسپیندل، نرخ پیشروی و عمق برش روی اندازه پلیسه و زبری سطح در میکروفرزکاری فولاد AISI1045 پرداخته شده است. آزمایش ها توسط ابزار دو پره به قطر 8/0میلی متر انجام شد. نتایج نشان می دهد که پارامتر نرخ پیشروی به ترتیب با 55/26، 37/53 و 44/55% سهم تاثیر به ترتیب روی اندازه های پلیسه در نواحی فرزکاری مخالف و موافق و زبری سطح مهم ترین پارامتر تاثیرگذار در فرآیند میکروفرزکاری است. کمترین اندازه پلیسه در فرزکاری مخالف و موافق مربوط به حالتی است که سرعت اسپیندل و نرخ پیشروی در بیشترین حالت و پارامتر عمق برشی در کمترین حالت، با توجه به جدول طراحی آزمایش و محدوده تغییر پارامترهای ورودی انتخاب شود. با انتخاب سرعت اسپیندل RPM36000، نرخ پیشروی mm/s5/7 و عمق برش mm0/086 بالاترین کیفیت سطح در میکروفرزکاری فولاد مورد مطالعه قابل دستیابی است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

حساسیت امواج ما یکرو ویو به پارامترهای فیزیکی و هندسی خاک سبب شده است تا سنجش از دور را داری کاربردهای وسیعی در حوزه­ های مختلف پیدا کند. در مسائل کشاورزی و زیست محیطی بررسی پارامترهای خاک از جمله رطوبت و زبری آن از مسائل مهم و مورد توجه متخصصان این حوزه بوده است که رطوبت مربوط به خصوصیت فیزیکی و زبری مربوط به خصوصیت هندسی خاک می باشد. پارامتر زبری نقش مهمی در تعیین چگونگی فرسایش خاک دارد. همچنین به منظور بررسی رطوبت خاک حتما می ­بایست زبری خاک نیز مورد مطالعه قرار گیرد. مدل­های مختلفی به منظور تخمین این دو پارامتر از تصاویر را داری وجود دارد که از مهمترین آنها به مدل معادله ا نتگر الی (IEM) و مدل آشفتگی کوچک (SPM) می ­توان اشاره نمود. با توجه به اینکه ارزیابی دقت این مدل­ ها در تخمین زبری سطح بر اساس داده های واقعی زمینی صورت می گیرد، لذا محاسبه اندازه­ گیری زبری زمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور اندازه­ گیری زبری زمینی دو روش استفاده از هندسه ا قلید سی و استفاده از هندسه فرکتالی وجود دارد. به منظور اندازه ­گیری زبری سطح برای ورود به مدل­ های فیزیکی پراکنش سطح و یا اندازه ­گیری به منظور اعتبار سنجی نتایج حاصل از وارونه سازی زبری با استفاده از مدل­ های فیزیکی، روش­ ها و فرمول­ های مختلف فر کتا لی پیشنهاد شده که مبتنی بر طول پر و فیل می­ باشند، در حالی که در این مطالعه رابطه جدیدی برای اندازه ­گیری زبری به روش فر کتالی پیشنهاد شده که مبتنی بر فواصل نمونه­ برداری و ضریب هورست است. این رابطه بر اساس شبیه سازی سطوح مختلف فر کتالی در ابعاد وسیعی به دست آمده است. دقت مدل به دست آمده RMSE=0. 12 و R2=0. 9988 می باشد. نتایج ارزیابی دقت این رابطه در اندازه ­گیری زبری برای محدوده­ های خارج از شبیه ­سازی، ضریب همبستگی بالای 98 درصد را بین مقادیر واقعی و تخمینی نشان داده است.

فرایند استریولیتوگرافی به دلیل دارا بودن همزمان دقت و استحکام، بیشترین سهم را در ایجاد قالب های تزریق پلاستیک و نمونه های ریخته گری در خلا و دیگر زمینه ها از میان شاخه های مختلف نمونه سازی سریع دارا می باشد. با این حال یکی از اصلی ترین محدودیت های آن کیفیت پایین سطح ایجاد شده می باشد. در این پروژه تاثیر پارامترهای فرایند و جهت قرارگیری نمونه بر کیفیت سطح بررسی شد. لذا نمونه هایی در شرایط مختلف زاویه سطح، فاصله هاشور و زمان بازپخت ایجاد شده و پارامترهای زبری سطح به دو روش تماسی و غیر تماسی اندازه گیری شد. نمونه ها درای زاویه سطح دربازه 0 تا 180 درجه با گام 2 درجه بودند. زمان های بازپخت درنظر گرفته شده 20، 50 و 80 دقیقه و مقدار فاصله هاشور 50، 75، 100 و 125 میکرومتر می باشد. در روش غیر تماسی به کمک میکروسکوپ دیجیتالی، پروفیل سطح بدست آمده و سپس زبری سطح به کمک نرم افزار متلب محاسبه شد. در نهایت به کمک تحلیل آنالیز واریانس رابطه ریاضی بین ورودی ها و پاسخ ها ایجاد شد. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله هاشور، زبری سطح افزایش می یابد و زبری سطح در سطوح بالایی، با افزایش زاویه سطح ابتدا با سرعت افزایش و سپس کاهش می یابد. در سطوح پایین با افزایش زاویه، زبری سطح به آرامی افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. همچنین به نظر می رسد تغییرات زبری مستقل از زمان بازپخت است. مقایسه داده های واقعی با پیش بینی های صورت گرفته توسط مدل ایجاد شده نشان می دهد که خطای پیش بینی کمتر از 14% می باشد.

هدف اصلی این پژوهش، بررسی زبری سطح لایه های حاصل از نانو الیاف پلی آکریلونیتریل (PAN) است. به این منظور، با تغییر غلظت محلول PAN از 11 به 15 درصد وزنی، لایه هایی از نانولایه PAN تهیه شد. سپس، با استفاده از روش آنتروپی (ENT) و میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) زبری سطح لایهها اندازه گیری و نتایج حاصل از دو روش مقایسه شد. برای ارزیابی زبری سطح با استفاده از روش AFM، مشخصه های زبری شامل بیشینه ارتفاع تصویر، متوسط ارتفاع ده نقطه، میانگین حسابی زبری و جذر میانگین مربعات زبری محاسبه و از مشخصه میانگین حسابی زبری به عنوان شاخص زبری سطح استفاده شد. با توجه به نتایج، مشاهده شد که افزایش غلظت محلول PAN از 11 به 15 درصد وزنی، منجر به افزایش قطر الیاف در نانولایه حاصل از 195 به 524nm شده است. همچنین، نتایج به دست آمده از اندازه گیری زبری سطح به هر دو روش AFM و ENT نشان دهنده افزایش زبری سطح لایه ها با افزایش قطر الیاف تشکیل دهنده آنهاست. در بررسی های آماری انجام شده ملاحظه شد که ضریب همبستگی بین نتایج زبری سطح حاصل از هر دو روش و قطر نانوالیاف بیش از 0.9 است. همچنین، مشاهده شد بین زبری سطح به دست آمده از دو روش از نظر آماری توافق خوبی وجود دارد.

فرز انگشتی نوعی ابزار ماشینکاری است برای براده برداری سطوح قطعه بوده که به دلیل کاربرد گسترده در صنایعی چون قالب سازی مورد توجه قرار گرفته است. ازاین رو امروزه، نیاز صنعت به یافتن پارامترهای بهینه فرآیند احساس می شود تا بتوان به کیفیت سطح مورد نظر دست یافت. به طور کلی، انتخاب پارامترهای اثرگذار در هر فرآیند فرزکاری به طور قابل توجهی بر کیفیت سطح یک قطعه تمام شده تأثیر می گذارد. در این پژوهش با استفاده از روش آنالیز حساسیت آماری ای-فست به بررسی کمی میزان اثرگذاری همزمان پارامترهای ورودی شامل سرعت اسپیندل، عمق برش، و نرخ پیشروی بر روی پارامتر خروجی زبری سطح برای نمونه ها پرداخته شده است. آزمایش های ماشینکاری تحت پارامترهای مختلف برش همانطور که در شرایط پایدار برای ابزار فرز تعریف شده اند، انجام شده است. زبری سطح و میزان ارتعاش ماشین کاری با فرم های درجه دوم غیرخطی؛ به ترتیب بر اساس پارامترهای برش و برهمکنش های آن از طریق چندین روش تحلیل رگرسیون، مدل سازی شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که پارامتر زمان سرعت اسپیندل با 67 درصد تأثیر به عنوان تأثیرگذارترین پارامتر بر روی زبری سطح شناخته شده است. همچنین مشاهده شد که پارامتر نرخ پیشروی با 30 درصد تأثیر عمق برش با 3 درصد به عنوان دومین و سومین پارامترهای اثرگذار بر زبری سطح شناخته شده اند.