یکی از مشکلات اساسی در صنعت، قرارگیری رسوب‌ها بر روی سطوح قطعات است که منجربه کاهش کارآیی قطعات و بروز زیان‌‌ها و خسارت‌های گسترده‌ای در واحدهای صنعتی می‌شود. از این جهت، یکی از امور حیاتی در واحدهای صنعتی، زدودن این رسوبات است. یکی از بهترین روش‌های موجود جهت زدودن این رسوبات، استفاده از پدیده‌ی کاویتاسیون صوتی است. برای اجرای یک عملیات رسوب‌زدایی موفق، نیاز به تدوین شرایطی است که به ازای آن مقدار تنش‌های برشی مناسبی به ذرات رسوب وارد شود. این شرایط با درنظرگیری مقادیر مناسبی برای مشخصات موج صوتی و سیال تدوین می‌شود. از مهم‌ترین این مشخصات می‌توان به فرکانس، دامنه‌ی فشار دینامیکی، لزجت و ضریب کشش سطحی سیال اشاره کرد. از این رو، باید تاثیر این کمیت‌ها بر تنش‌های برشی وارد شده به رسوب عیان گردد. برای این منظور، در این پژوهش، ابتدا یک مدل ریاضی جهت توصیف رفتار حباب کاویتاسیونی درنظرگرفته شده است. سپس، به کمک این مدل، پارامترهای موثر بر رفتار حباب مشخص شده و با استفاده از داده¬های بدست آمده، توزیع سرعت ایجاد شده در سیال محاسبه شده است. نهایتا، با استفاده از توزیع سرعت بدست آمده، مقدار تنش‌های وارده بر یک رسوب محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد که کاهش فرکانس، لزجت، ضریب کشش سطحی و همچنین افزایش دامنه¬ی فشار دینامیکی باعث افزایش تنش‌های برشی اعمال شده به رسوب می‌شود. از طرفی، با محاسبه‌ی تنش‌های برشی اعمال شده به رسوب، بازه‌ی مقادیر فرکانس و دامنه‌ی فشار دینامیکی جهت اجرای عملیات رسوب‌زدایی بدست می‌آید.

 در این پایان‌نامه، نحوه‌ی انتشار امواج فراصوتی لمب در ورق‌های همگن و همسانگرد و دارای ضخامت متغیر بررسی شده است. این کار به کمک روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار ABAQUS انجام گرفته است. در این پژوهش، علاوه بر دو بعدی در نظر گرفتن ورق، فرض شده است که سطوح بالا و پایین آن فاقد هرگونه تنشی باشند و از روش نیروی نقطه‌ای با تاخیر زمانی جهت مدل‌سازی تولید موج زاویه‌ای استفاده شده است. با بهره‌گیری از مدل‌سازی اجزای محدود، ابتدا انتشار امواج لمب در ورقی با ضخامت ثابت که حل تحلیلی آن وجود دارد، بررسی شده و سپس رفتار این امواج در ورق‌هایی با تغییرات ضخامت ناگهانی (پله‌ای) و غیرناگهانی (خطی متقارن و بیضی شکل) و در برخورد با عیبی مشابه سایش، با استفاده از تحلیل ضرایب عبور و بازتاب مدهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش فاصله از عیب جهت دریافت سیگنال‌های عبوری و بازتابی، دقت اندازه‌گیری به‌دلیل تفکیک بیشتر مدهای مختلف موج لمب، بهبود می‌یابد. تغییر ضخامت متقارن سبب تبدیل مد بین مدهایی از خانواده‌ی مشابه مد برخوردی می‌شود و تبدیل مد بین مدهای متقارن و پادمتقارن در تغییر ضخامت‌های نامتقارن اتفاق می‌افتد. بررسی عیوب بیضی شکل با عمق یکسان و پهنای متفاوت نشان می‌دهد که با استفاده از تکنیک امواج لمب می‌توان به‌خوبی عیوب شکاف مانند را از عیوب وسیع تشخیص داد. بررسی ورق‌هایی با عیوب یکسان اما عمق متفاوت نشان می‌دهد که با استفاده از تکنیک امواج لمب می‌توان به‌خوبی تغییرات ضخامت یک قطعه را پایش نمود. همچنین، این امواج نسبت به وسعت ناحیه سایش در ورق‌ها نیز حساس می‌باشند.

  ارزیابی غیرمخرب قطعات صنعتی از ‌جمله الزامات صنایع امروز است. در این روش‌ها بدون اینکه آسیبی به قطعه وارد شده و یا خللی در عملکرد آن ایجاد شود، ارزیابی صورت می‌گیرد. یکی از پرکاربردترین این روش‌ها، ارزیابی غیرمخرب با استفاده از امواج فراصوتی است. در این پژوهش با به‌کارگیری امواج لمب به بررسی انتشار مود متقارن اولیه (S0) در اتصال‌ روی‌هم پرداخته شده است. بدین منظور دو هندسه‌ی اتصال با چسب و بدون چسب، به‌صورت دو‌بعدی در نرم‌افزار المان محدود آباکوس مدل‌سازی شده است. با اعمال شرایط مرزی مناسب، مود دلخواه در یک ورق‌ تولید و پس از عبور از محدوده اتصال، در ورق دیگر دریافت شده است. در ابتدا، در یک اتصال دو‌لایه آلومینیومی به بررسی مودهای متقارن، نامتقارن، تابشی و بازتابشی پرداخته شده است. پس از آن، با قرار دادن لایه چسب بین دو ورق آلومینیومی، اثرات عیب و ابعاد اتصال چسبی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان می‌دهد که در اتصال دو ورق آلومینیوم، به‌دلیل یکسان بودن جنس و خواص فیزیکی هر دو لایه، اکوی برگشتی از فصل مشترک لایه‌های آلومینیومی، تولید نشده ولی در اتصال چسبی به دلیل اختلاف جنس لایه‌ها، بخشی از امواج بازتابش شده‌اند. همچنین، مشاهده می‌شود که با افزایش ضخامت عیب در هر دو نوع اتصال، دامنه اکو‌های بازگشتی از آن افزایش می‌یابد. از دیگر نتایج به‌دست آمده می‌توان به بیشتر شدن فاصله اکو‌های برگشتی از ابتدا و انتهای عیب در اثر افزایش طول عیب اشاره نمود که با استفاده از همین نتایج، طول عیب محاسبه گردیده و با طول عیب واقعی مقایسه شده است. به ‌علاوه در اتصال چسبی، کاهش ضخامت لایه چسب باعث افزایش دامنه اکوی دریافتی بعد از ناحیه اتصال شده است.

اندازه‌گیری سطح مایعات صنعتی کاربردهای زیادی از قبیل سنجش سطح مخازن تحت فشار، اندازه‌گیری ارتفاع مایعات نفتی در چاه‌های عمیق و سنجش سطح سوخت در مخازن ذخیره‌سازی سوخت دارند. از آنجا که مایعات بکار رفته درون اکثر موارد فوق، مایعات قابل اشتعال هستند و یا در برخی موارد امکان ورود جسم خارجی به درون مخزن یا چاه به دلایل مختلف وجود ندارد، لذا سنجش سطح و عمق این موارد به سادگی امکان پذیر نیست. استفاده از روش‌هایی چون امواج فراصوتی به این دلیل حائز اهمیت است که این امواج به سادگی وارد مخزن یا چاه شده و می‌توانند میزان سطح مایع را گزارش دهند.
امواج فراصوتی لمب به دلیل استهلاک بسیار پایین می‌توانند در اجسام با مرز محدود مانند ورق‌ها و پوسته‌ها و در طول‌های بسیار زیاد منتشر شوند. سرعت انتشار امواج لمب، به دلیل ماهیت دیسپرسیو آن‌ها، وابسته به فرکانس موج، خواص مکانیکی و هندسی(مانند ضخامت) ورق بوده و موج تولید شده در مدهای مختلف و با سرعت‌های متفاوت منتشر می‌شود. همچنین شرایط محیط پیرامون ورق و نشت موج از ورق به محیط اطراف تاثیر بسزایی در میزان انرژی انتشار موج دارد که از این خاصیت می‌توان در تعیین سطح مایعات خصوصا درون چاه‌های با عمق زیاد استفاده کرد.
به منظور بررسی تاثیر تغییرات سطح مایع بر انتشار امواج لمب، در این پایان‌نامه، مدل‌سازی مسئله انتشار امواج فراصوتی لمب در یک ورق تحت شرایط مرزی مناسب مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، با استفاده از روش المان محدود، وجود مایع در اطراف قسمتی از مرز ورق حین انتشار موج مورد بررسی قرار می‌گیرد. به گونه‌ای که محیط اطراف قسمتی از ورق، هوا و بقیه ورق درون مایع مدل‌سازی می‌شود. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می‌دهند، با توجه به این که عمدتا امواج فراصوت در هوا منتشر نمی‌شوند، در سطحی از ورق که با هوا در تماس است نشت موج اتفاق نمی‌افتد ولی در بخش دیگر که اطراف آن را مایع فراگرفته است، موج فراصوت از ورق به درون مایع نشت می‌کند. این نشت موج به درون مایع باعث کاهش محسوس انرژی موج شده و از روی میزان کاهش انرژی نمودارهایی رسم شده‌اند. با در دست داشتن این نمودارها و درصد کاهش دامنه رفت و برگشت موج، می‌توان ارتفاع مایع اطراف ورق را بدست آورد.
 

<p>&nbsp;پژوهش ارایه شده به مدلسازی رفتار تغییر شکل آلیاژ منیزیم AZ31 تحت عملیات ترمومکانیکی پرداخته شده است. در این راستا آزمون&zwnj;های فشار گرم در محدوده دمایی 300 و ˚C 550-400 تحت نرخ کرنش&zwnj;های 0.1,0.01,0.001 بر ثانیه انجام شده است. نتایج آزمون فشار گرم حاکی از اثر پذیری تنش سیلان از پارامترهای فرایند شامل دما و نرخ کرنش است. با افزایش دما، منحنی&zwnj;های سیلان به سطوح تنشی پایین&not;تر منتقل شدند. از طرفی کارسختی اولیه، رخداد تنش پیک و سپس افت تدریجی تنش تا رسیدن به تنش حالت پایدار نشانگر وقوع تبلور مجدد دینامیک می&not;باشد. افت قابل توجه سطح تنش با افزایش دما به کاهش مولفه بحرانی تنش برشی برای لغزش نسبت داده شده است. افزایش نرخ کرنش با افزایش تنش سیلان همراه است. این امر با توجه به سرعت بیشتر تولید و افزایش نابجایی&zwnj;ها در نرخ کرنش&zwnj;های بالاتر قابل توجیه می&not;باشد. کسر نرم شوندگی با افزایش دما کاهش یافت. به عبارت دیگر در دماهای بالا اختلاف سطح تنشی مابین تنش پیک و تنش حالت پایدار به علت وقوع قابل توجه ترمیم دینامیک در ساختار کاهش یافته و در نهایت کسر نرم شوندگی در مقادیر زنر-هولمان پایین کاهش یافته است. آلیاژهای همگن سازی شده و همگن سازی نشده سطوح تنشی متفاوتی را در شرایط بارگذاری یکسان تجربه کردند. این امر، با توجه به تاثیر ذرات فاز &gamma; بر روی مشخصه&zwnj;های مکانیکی آلیاژ توضیح داده شد. تنش سیلان ناشی از فشار گرم با استفاده از روابط بنیادی آرنیوسی مدلسازی شده است وبه صورت تابعی از دما، کرنش، نرخ کرنش بدست آورده شده است. مقدار انرژی اکتیواسیون در کرنش 2/0 برای آلیاژ AZ31 برابر kJ/mol145 بدست &not;آمد. تطابق قابل قبولی بین تنش سیلان حاصل از نتایج مدلسازی و مقادیر تجربی مشاهده شد. شبیه&zwnj;سازی اجزای محدود فرایند فشار گرم نشان داد که توزیع کرنش پلاستیک در سطح مقطع نمونه از ناهمگنی برخوردار است. تطابق قابل قبول منحنی&zwnj;های سیلان حاصل از شبیه&zwnj;سازی و تجربی دلیلی بر صحت ادعای ذکر شده است. همچنین مقدار ثابت زنرهولمن نیز بدست آورده شده است.</p>