Μηχανικές Ιδιότητες και Έλεγχος Εξαρτημάτων με Μη Καταστροφικές και Καταστροφικές Μεθόδους

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία με τίτλο “Μηχανικές Ιδιότητες και Έλεγχος Εξαρτημάτων με Μη Καταστροφικές και Καταστροφικές Μεθόδους” εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Μη καταστροφικών Ελέγχων του Τομέα Μηχανικής της Σχολής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Είχε σαν στόχο, μέσω συγκεκριμένων διαδικασιών τον υπολογισμό και προσδιορισμό μηχανικών ιδιοτήτων εξαρτημάτων μηχανών και μεγεθών που σχετίζονται με την κόπωση λόγω λειτουργίας τους κάνοντας χρήση μη καταστροφικών μεθόδων ελέγχου. Σαν δοκίμια χρησιμοποιήθηκαν έδρανα κύλισης κυλινδρικού τύπου. Η πρώτη σειρά μετρήσεων αποσκοπούσε στον προσδιορισμό των τιμών του μέτρου ελαστικότητας, του μέτρου διάτμησης και του λόγου Poisson. Οι εν λόγω τιμές υπολογίστηκαν κάνοντας χρήση συσκευής παραγωγής υπερηχητικών κυμάτων μέσω της μεθόδου της παλμοηχούς. Εν συνεχεία έγιναν μετρήσεις για την σκληρότητα των δοκιμίων χρησιμοποιώντας ένα υπερηχητικό σκληρόμετρο. Τέλος υπολογίστηκε το μέτρο της εσωτερικής μηχανικής φθοράς κάνοντας χρήση συσκευής παραγωγής υπερήχων. Για την εξακρίβωση της ορθότητας των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκαν πειράματα μονοαξονικού εφελκυσμού αφενός για τον προσδιορισμό των ελαστικών σταθερών και αφετέρου την εύρεση των ορίων αντοχής και διαρροής. Μετά την παρασκευή των δοκιμίων εφελκυσμού αυτά ραδιογραφήθηκαν για την πιθανή ανεύρεση εσωτερικών ατελειών οι οποίες θα επηρέαζαν τα αποτελέσματα.

This thesis entitled as “Mechanical Properties and Testing of Components with Nondestructive and Destructive Methods” was elaborated in the Laboratory of Non-Destructive Testing of the Mechanical Department of Applied Mathematical and Physical Sciences, National Technical University of Athens. It was aimed, by following specific procedures, the determination of mechanical properties of machine elements and figures associated with the fatigue caused by their operation, using non-destructive testing methods. The type of the specimens were used was cylindrical roller bearings. The first series of measurements was aiming to determine the values of elasticity modulus, shear modulus and speech Poisson. These values were calculated using an ultrasonic wave generating device making usage of the pulse echo method. Subsequently, measurements were made on the hardness of the samples using an ultrasonic hardness tester. Finally was calculated the value of the internal stored mechanical damage using an ultrasonic wave generating device. For the verification of the correctness of the results uniaxial tensile tests were performed, apparently for the determination of the elastic constants and additionally finding the limits of resistance and leakage. After the preparation of the tensile specimens they were radiographed for the possible detection of internal defects which would may affect the results.