بررسي قابليت روش بردار ضرب داخلي در شناسايي عيوب عدم نفوذ كناره و عدم نفوذ ريشه در جوش شياري

Evaluation of the damage detection capability of Inner product vector for LOP and LOSWF defects in a groove weld

اطمينان از صحت جوش و منطقه متأثر از حرارت يكي از اهداف بازرسي جوش است. بويژه اگر بازرسي با استفاده از روش‌هاي معمول آزمايش‌هاي غير مخرب، با محدوديت مواجه باشد. در اين مقاله، شناسايي آسيب‌هاي عدم نفوذ ريشه جوش و عدم ذوب كناره جوش، در قطعه جوشكاري شده، با روش جديد بردار ضرب داخلي به عنوان يك الگوريتم تشخيص آسيب بر اساس استفاده از توابع متقابل همبستگي بين پاسخ‌هاي ارتعاش تحت تحريك نويز سفيد مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. اين روش در پژوهش‌هاي پيشين تنها به صورت تجربي صورت پذيرفته بود. لذا در اين بررسي، شناسايي آسيب به روش بردار ضرب داخلي با شبيه سازي و تحليل به كمك روش المان محدود و انجام محاسبات در نرم افزار متلب انجام شد. براي اطمينان از اعتبار روش شبيه سازي، يك نمونه كه در تحقيقات پيشين به صورت تجربي مورد بررسي قرارگرفته بود، با اين روش تحليل شده و نتايج بدست آمده با نتايج تجربي مقايسه گرديد. در اين بررسي، دو قطعه از جنس فولاد زنگ نزن 304 كه با جوش شياري يك طرفه، به هم متصل شده‌اند، در نرم افزار المان محدود شبيه‌سازي و تحليل ‌گرديد. سپس در مدل ايجاد شده يك آسيب ايجاد و بار ديگر تحليل تكرار شد. نتايج بدست آمده از قبل و بعد از ايجاد آسيب، در نرم افزار متلب با روش بردار ضرب داخلي محاسبه شد. بدين ترتيب توانايي و محدوديت‌هاي روش بردار ضرب داخلي براي شناسايي آسيب‌هاي عدم نفوذ ريشه جوش و عدم ذوب كناره جوش، در قطعه جوشكاري شده مورد بررسي قرار گرفت.

Welding is one of the most popular methods of connection that used across variety of industries to join together materials. Nondestructive testing methods are commonly used to verify that welds are free of defects. Some limitations to common NDT techniques have restricted their use. The new damage detection techniques are in need. This paper presents a study on the new inspection method. The advantage of this method is its cost and time effectiveness. This study was conducted to investigate the ability of Inner product vector (IPV) method to detect Lack of Root Penetration (LOP) and Lack of sidewall fusion (LOSWF) on 304 stainless steel beam. The IPV method was proposed as a damage detection algorithm which uses cross correlation functions between vibration responses under white noise excitation. The experimental method was the only method of previous research on the IPV method. This will be achieved by the use of finite element modeling combined with a modal dynamic analysis based vibration technique and MATLAB software was used to numerically implement the computational procedure. In this study, an ideal welding is intended, and the effect of the heataffected zone (HAZ) on the results is ignored. In order to verify the validity of the IPV method simulation, we refereed to the results of previous experimental research. The results obtained from modeling are compared with experimental results that showed good agreement.