دانلود آزمایشات غیر مخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی
چکیده
در تولید تخته خرده چوب، ویژگیهای مختلف تخته به منظور حفظ کیفیت تخته با محدودیتهای مورد لزوم اندازهگیری میشوند. روشهای غیرمخرب برای این منظور شامل آزمایشات فراصوتی و فرکانس ایگن هستند. این روشها برای اندازهگیری مقاومت تخته پس از پرس، در جهت مقاصد کنترل فرآیند پیشنهاد شدهاند. ثابت شده است که روشهای سرعت فراصوتی و فرکانس ایگن ابزارهای مناسبی برای انجام این کار هستند. نتایج نشان میدهند که مدول یانگ و مقاومت خمشی را میتوان با این روشها تعیین نمود. چسبندگی داخلی را فقط با دقت نسبتاً کافی میتوان با مدلهای ارتجاع طبیعی تعیین کرد. استفاده از مدلهای گوناگون اغلب مواقع مدلهای معتبرتر و بهتری را برای مدول یانگ و مقاومت خمشی و پیشبینیهای بهتری را برای چسبندگی داخلی ارائه میدهند. اگر متغیرها ضعیف باشند مدلهای گوناگون برای پیشبینیهای پیچیده مناسب هستند.
1- مقدمه
این پایاننامه نقطه عطفی مهم در برنامه مهندسی مکانیک، خصوصاً در تکنولوژی چوب در دانشگاه تکنولوژی Luleo است. موضوع این پایاننامه آزمایشات غیرمخرب ویژگیهای الاستیک برای تخته خرده چوب با استفاده از روشهای فراصوتی و فرکانس ایگن میباشد.
1-1- سابقه
تخته خرده چوب قطعاًُ مواجه با تقاضاهای کاربردی است. این موارد موردنظر ویژگیهایی نظیر مقاومت خمشی و چسبندگی داخلی را به خوبی دیگر ویژگیها مورد لحاظ قرار میدهند، در تولید معمولی، نمونههائی تصادفی برای تعیین ویژگیهایشان برداشته میشوند. رایجترین روشهای آزمایشی مورد استفاده مخرب و با اتلاف زمان زیاد هستند و صرفاً بخش خیلی کوچکی از کل تولید، آزمایش میشود. این مطلب بدین معناست که تولید با ترتیبات نادرست فرآیند میتواند قبل از اینکه خطا مورد توجه قرار گیرد، تا زمان زیادی ادامه بیابد. همچنین ممکن است که به مقادیر زیادی از تخته‌های وازده (مردود) یا تختههائی با کیفیت نامرغوب منتهی شوند که هزینههای زیادی را برای تولید تخته دربردارد.
برای پرهیز از این مشکل، دستگاهی برای آزمایش کردن سریع توسعه یافته است که آزمایشات را به طور خودکار (اتوماتیک) انجام میدهد. در این حالت، پروسه آزمایش سریعتر پیش میرود اما هنوز اندازهگیری ساعتها به طول میانجامد. به همین دلیل، یک روش آزمایش غیرمخرب برای تعیین ویژگیهای تخته خرده چوب هدفی مطلوب است که بتواند بعد از پرس مستقیماً استفاده شود. احتمال تعیین ویژگیهای تخته با روشهای غیرمخرب در خط تولید بعد از پرس و بنابراین قابلیت کنترل بهتر کیفیت پروسه میتواند مزایای زیادی را در کاهش میزان تخته‌های رد شده و کیفیت پائین به ارمغان بیاورد.
تعداد صفحات 65 word
فهرست مطالب
|
عنوان |
صفحه |
|
1-1- سابقه |
|
|
2-1- هدف و منظور این مطالعه |
|
|
3-1- دامنه و تعیین حدود |
|
|
4-1- تئوری و کارهای پیشین |
|
|
1-4-1- آزمایشات غیرمخرب |
|
|
2-4-1- تحلیل فرکانس ایگن |
|
|
3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته |
|
|
4-4-1- روش فراصوتی عمود بر صفحه تخته |
|
|
2- مواد و روش |
|
|
1-2- مواد |
|
|
2-2- طراحی آزمایش |
|
|
3-2- روش زمایش |
|
|
4-2- مدلسازی PLS و تحلیل اطلاعات |
|
|
1-4-2- روش PLS |
|
|
3- روشهای آزمایش - تئوری و کاربردی |
|
|
1-3- روش آزمایش DIN/EN |
|
|
عنوان |
صفحه |
|
1-1-3- تعیین مدول الاستیسیته در خمش و مقاومت خمشی در استاندارد DIN-EN310 |
|
|
2-1-3- تعیین مقاومت کششی عمود بر صفحه تخته |
|
|
3-1-3- تعیین رطوبت نسبی با استاندارد DIN – EN 323 و تعیین دانسیته با استاندارد DIN – EN 323 |
|
|
2-3- سرعت صوت |
|
|
3-3- فرکانس ایگن |
|
|
4-3- ماشین آزمایش سریع Testrob |
|
|
4- نتایج و تحلیل و بررسی |
|
|
1-4- تعیین چسبندگی داخلی |
|
|
1-1-4- تعیین با مدلهای خطی |
|
|
2-1-4- تعیین چسبندگی داخلی با مدلهای گوناگون |
|
|
2-4- تعیین مقاومت خمشی و مدول یانگ برای تخته‌های بزرگ |
|
|
1-2-4- تعیین MOR |
|
|
2-2-4- تعیین MOE |
|
|
3-4- تعیین مقاومت خمشی از روی اطلاعات نمونه |
|
|
1-3-4- مدلهای خطی |
|
|
2-3-4- مدلهای چندمتغیری |
|
|
عنوان |
صفحه |
|
3-3-4- مدلهای برای تعیین MOR تهیه شده از مقادیر متوسط |
|
|
4-4- تعیین مدول یانگ از روی اطلاعات نمونه |
|
|
1-4-4- کلیه نمونهها |
|
|
2-4-4- مقادیر متوسط |
|
|
3-4-4- تفاوتهای روشهای استاتیک و روشهای دینامیک |
|
|
5-4- تأثیر متعادلسازی |
|
|
6-4- مقادیر اندازهگیری Testrob |
|
|
5- نتایج |
|
|
1-5- کارآئی مدلها برای کنترل فرآیند |
|
|
1-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین چسبندگی داخلی |
|
|
2-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین MOR و MOE |
|
|
3-1-5- اندازهگیری با فرکانس خاص برای تعیین MOR و MOE |
|
|
4-1-5- مدلهای چند سنسوری برای تعیین MOR و MOE |
|
|
5-1-5- کاربرد روشهای مذکور برای تخته‌های بزرگ |
|
|
6-1-5- اندازهگیری با Testrob |
|
|
2-5- تأثیر و شدت شرایط سازی |
|
|
3-5- سنجش دما |
|
|
6- کار ثانویه |
|
|
7- مقالات و منابع |
|
|
عنوان ضمیمهها |
صفحه |
|
1- طرح آزمایش برای تخته‌های مختلف |
|
|
2- نتایجی از برگشتهای خطی (روابط خطی) |
|
|
3- نتایجی از مدلهای گوناگون (چندمتغیری) |
|
|
4- تأثیر دما روی سرعت صوت |
|
|
5- واژهنامه |
|
|
6- محلهای اندازهگیری در آزمایشات مختلف |
|
|
7- برنامه آزمایش |
اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوب
عنوان تحقیق: اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوب
فرمت فایل: word
تعداد صفحات: 86
شرح مختصر:
در این تحقیق اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدی-گرمآبی بر انتقال حرارت از صفحات پرس گرم به مغز کیک خرده چوب گونه ی راش (Fagusorientalis)، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب و تغییرات شیمیایی خرده چوبهای تیمار شده از طریق طیف سنجی FTIR بررسی شد. تیمار در 4 گروه شاهد، گرمآبی، نانو و نانو-گرمآبی انجام گردید. البته تیمار گرمآبی و نانو-گرمآبی در دو سطح حرارت 150 و 170 درجه سانتیگراد و دو سطح زمان 30 و 45 دقیقه انجام شد. در مجموع 10 سطح تیمار به دست آمد. نانونقره کلوئیدی با غلظت ppm100 تهیه شد. مقاومت های مکانیکی تخته ها شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی طبق استانداردDIN-68763و خواص فیزیکی تخته ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب طبق استاندارد EN-317 اندازه گیری شدند. بهمنظور بررسی اثر نانوذرات نقره بر انتقال حرارت تخته هایی با زمان پرس 5 دقیقه ساخته شد و دما در لایه میانی کیک خرده چوب در هر 30 ثانیه توسط ترموکوپل ثبت گردید. تصاویرمیکروسکوپ الکترونی (SEM) حضور، سایز و پراکنش مناسب نانو ذرات کلوئیدی نقره درخرده چوب رابه وضوح ثابت کرده است. نتایج طیف سنجی FTIR شکست گروه های استیل همی سلولزها و کاهش مناطق آبدوست خرده چوبها اصلاح شده به روش گرمآبی و نانو-گرمآبی رانشان می دهد. اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی سرعت انتقال حرارت به لایه های میانی کیک را تسریع کرد. تیمار نانو-گرمآبی در دمای بالای (170 درجه سانتیگراد) و نیز در دقایق انتهایی پرس نسبت به نمونه های شاهد و گرمآبی بهبود انتقال حرارت معنیداری نشان داد. همچنین تخته های حاوی نانونقره نسبت به تمام سطوح تیمار در زمان کمتری (92 ثانیه) به دمای 100 درجه سانتیگراد رسید. نتایج نشان دادند تیمار نانو-گرمآبی منجر به کاهش مدول گسیختگی و چسبندگی داخلی، افزایش مدولالاستیسیته، کاهش جذب آب و بهبود واکشیدگی ضخامت تخته ها گردید. بیشترین بهبود در خواص فیزیکی در تخته های ساخته شده با خرده های چوب تیمار شده به روش نانو-گرمآبی در دمای 170درجه سانتیگراد و به مدت 45 دقیقه مشاهده شد. با افزایش دما و زمان تیمار، کاهش MOR و بهبود MOE محسوس تر شد، اما با افزایش زمان تیمار در یک سطح دمایی IB کاهش بیشتری نشان داد. همچنین کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده با خرده چوبهای اشباع شده با نانو نسبت به شاهد بیشتر بود.
کلمات کلیدی: نانونقره کلوئیدی-گرمآبی، تخته خرده چوب، انتقال حرارت، خواص فیزیکی و مکانیکی
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه و کلیات
1-1- مقدمه.................................................11
1-2- فرضیات پژوهش................................................................13
1-3- اهداف پژوهش............................................................14
1-4- کلیات..........................................................................................14
1-4-1- راش................................................................................14
1-4-2- تخته خرده چوب........................................................15
1-4-3- اصلاح چوب.......................................................................16
1-4-3-1- اصلاح حرارتی.....................................................................16
1-4-3-2- تیمار گرمآبی..............................................................17
1-5- فناوری نانو...............................................................18
1-5-1- نانو ذرات............................................................................18
1-5-1-1- فرآیندهای تولید نانو ذرات...................................................19
1-5-1-2- نانو نقره....................................................................................20
1-5-2- انتقال حرارت نانو ذرات فلزی............................................20
1-6- کلوئیدها............................................................................21
1-7- میکروسکوپ الکترونی (SEM)........................................22
فصل دوم: پیشینه تحقیق
3-1- اثر تیمار گرمایی بر خواص کاربردی چوب و فرآوردههای آن.....................................24
3-1-1- خواص فیزیکی.....................................................................24
3-1-2- خواص مکانیکی...................................................26
3-2- اثر نانوذرات فلزی بر خواص کاربردی چوب و فرآوردههای آن............................................30
3-2-1- اثر نانوذرات فلزی بر هدایت حرارتی...........................................30
3-2-2- خواص فیزیکی............................................................32
3-2-3- خواص مکانیکی..................................................35
فصل سوم: مواد و روشها
3-1- عوامل متغیر................................................................40
3-2- عوامل ثابت...............................40
3-3- تهیه مواد اولیه.......................................................................41
3-3-1- تهیه خردهچوب................................................................41
3-3-2- تهیه مواد شیمیایی......................................................................41
3-3-3- تهیه چسب مصرفی..................................................................41
3-4- آماده سازی ترکیبات آزمونی..............................................................42
3-4-1- نانو نقره کلوئیدی.................................................................42
3-5- فرآیند اصلاح...........................................................................42
3-5-1 تیمار نانونقره.........................................................................43
3-5-2- تیمار گرمآبی و نانو-گرمآبی..............................................43
3-6- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)....................................44
3-7- میکروسکوپ الکترونی(SEM)............................................................................44
3-8- ساخت تخته و ثبت دما در ضخامت کیک .........................45
3-9- تهیه نمونه های آزمونی.........................................................45
3-10- اندازه گیری خواص فیزیکی تخته ها.........................46
3-10-1- محاسبه تغییرات وزن و میزان ماندگاری نانو روی خرده چوب راش..........46
3-10-2- محاسبه واکشیدگی ضخامت و جذب آب...................47
3-11-اندازه گیری خواص مکانیکی............................................47
3-11-1- خواص خمشی........................................................................47
3-11-1-1- مدول گسیختگی (MOR)...................................................................47
3-11-1-2- مدول الاستیسیته (MOE).....................................................................48
3-11-2- چسبندگی داخلی (IB).................................................48
3-12- تحلیل آماری.............................................................................................48
فصل چهارم: نتایج
4-1- شناسایی و بررسی ساختاری خرده چوب (SEM و EDS).......50
4-2- طیف سنجی مادون قرمز (FTIR).............................................53
4-3- اثر اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی بر روند انتقال حرارت...................55
4-4- خواص فیزیکی.................................................................................57
4-4-1- تغییرات وزن خرده چوب راش.................................58
4-4-2- جذب آب..................................................................................58
4-4-3- واکشیدگی ضخامت..............................................................................60
4-5- خواص مکانیکی...........................................................................61
4-5- 1- خواص خمشی.......................................................................61
4-5-1-1- مدول گسیختگی.........................................................61
4-5-1-2- مدول الاستیسیته..................................................................62
4-5-2- مقاومت چسبندگی داخلی................................................63
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
5-1- نوآوری روش........................................................................66
5-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM و EDS).................67
5-2- طیفسنجی FTIR................................................................67
5-3- انتقال حرارت..........................................................................68
5-4- خواص فیزیکی............................................................................70
5-5- خواص مکانیکی...............................................................................72
5-5-1- خواص خمشی..................................................................................72
5-5-1-1- مدول گسیختگی.......................................................................72
5-5-1-2- مدول الاستیسیته..............................................................73
5-5-2- چسبندگی داخلی.....................................................................74
نتیجه گیری.....................................................................................75
پیشنهادات........................................................................................76
منابع...............................................................................................................78
چکیده انگلیسی....................................................................................86
فهرست شکلها
شکل 3-1- نانو نقره تولید شده.......................................................44
شکل 3-2- دستگاه اشباع مجهز به المنت حرارتی...........45
شکل 3-3- نمایی از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) واقع در آزمایشگاه رضایی...................46
شکل 4-1- تصویرSEMمحلول کلوئیدی نانونقره تولید شده.............52
شکل 4-2- تصویرSEMخرده چوب اشباع شده با نانو ذرات نقره.................53
شکل 4-3- تصویرSEMخرده چوب شاهد.............................53
شکل 4-4- طیف EDS خرده چوب اشباعشده با نانو..........54
شکل 4-5- طیفهای FTIR نمونه های تیمار شده و شاهد........56
شکل 4-6- طیفهای FTIR نمونه های تیمار شده و شاهد..........56
شکل 4-7- زمان رسیدن دما به 100 درجه سانتیگراد در تیمارهای مختلف.......58
شکل4-8- حداکثر دمای ثبت شده ی مغز کیک در سطوح مختلف تیمار.....................59
شکل 4-9- میانگین جذب آب پس از 2 ساعت غوطه وری.................61
شکل 4-10- میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری.......................61
شکل 4-11- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه وری..............62
شکل 4-12- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه وری..63
شکل4-13- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول گسیختگی..............54
شکل 4-14- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول الاستیسیته..............65
شکل 4-15- اثر سطوح مختلف تیمار بر مقاومت چسبندگی داخلی........66
فهرست جدولها
جدول 3-1- مشخصات فنی چسب مورد استفاده.................33
جدول3-2- ابعاد و تعداد نمونههای آزمونی در هر تکرار و تیمار........37
جدول4-1- نتایج کمی طیف EDS..............................................54
جدول 4-2- اثر تیمارهای مختلف بر انتقال حرارت طی فرآیند پرس گرم....................57
جدول 4-3- اثر تیمار نانو، گرمآبی و نانو-گرمآبی بر تغییرات وزن.......................60
کاربرد چوب در ساختمان
عنوان پروژه : کاربرد چوب در ساختمان
قالب بندی : Word
قیمت : 2300 تومان
شرح مختصر : در امریکای جنوبی، بسیاری از ساختمان های مسکونی و تجاری که قبل از قرن 21 ساخته شده اند، از چوب بعنوان ماده ساختمانی استفاده کرده اند. منابع عظیم چوب ساختار پایه بسیاری از منازل، ساختمان های تجاری، پل ها و کارگاه ها را بوجود آورده اند. امروزه، خانه ها و بسیاری از ساختمان های تجاری و صنعتی از مواد مدرن چوبی ساخته شده اند. اخیراً، علاقه ی روزافزونی به استفاده از چوب در سازه های ترابری مانند پل ها بوجود آمده است. در این مقاله، به بررسی قابلیت های انواع مختلف سیستم های ساختمانی پرداخته شده است و مفاهیمی در مورد چگونگی انطباق سیستم های قدیمی برای استفاده از مواد و تکنیک های مدرن تشریح شده است. برای مثال زمانی سقف، دیوار ها و کف برای اینکه دارای وزن کمتری باشند، از صفحه های چوبی ساخته میشدند، ولی امروزه این ساختمان ها توسط پلیوود و فلیک بورد های صنعتی ساخته میشوند. در مقایسه با تخته، این پانل های چوبی بسیار راحت نصب میشوند و مقاومت مضاعفی در برابر بار ناشی از باد و زلزله ایجاد میکنند. بنابراین، پانل های پیش ساخته کف و سقف به همراه اتصالات آنها جزء به جزء در کارگاه جایگذاری میشوند. یک سازه را میتوان در زمان کوتاهی با استفاده از سیستم های پانل بندی شده در کارگاه ایجاد کرد. گلولام و سایر سیستم های چوبی پانل بندی شده، بطور گسترده ای در بزرگراه ها و پل های راه آهن استفاده میشود. شرح مختصری از این نوع ساختار های چوبی را نیز مرور خواهیم کرد.
فهرست :
کاربرد چوب در ساختمان
سازه های قاب سبک
فونداسیون ها
کف ها
دیوار های خارجی
سقف و پشت بام
عرشه ی چوبی
ساختمان های شمعی و ستونی
ساختمانهای کنده ای
نوع کارخانه ای
حفاظت از چوب
دلایل خشک کردن چوب قبل ازمصرف
عوامل مخرب چوب
چرخه زندگی قارچ ها
ویژگی های چوب های پوسیده
حشره های چوبخوار
اصول مبارزه با موریانه
اصول مبارزه با سوسک های چوبخوار
تخته‌های TREX
ترکس چیست
خصوصیات کار با ترکس
برش کاری و دریل
میخ و پیچ
لترون
نئوپان
تعریف تخته خرده چوب
تخته خرده چوب بدون روکش