research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Experimental Modeling and Optimization of Fatigue Life and Hardness of Carbon Steel CK35 under Dynamic Buckling
النمذجة العملية المثلى لعمر التصدع والصلادة للفولاذ الكاربوني (CK35) تحت تأثير احمال الانبعاج الديناميكية

Author: Ahmed Naif Al-Khazraji أحمد نايف ابراهيم الخزرجي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2014 Volume: 10 Issue: 4 Pages: 11-20
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this paper is to model and optimize the fatigue life and hardness of medium carbon steel CK35 subjected to dynamic buckling. Different ranges of shot peening time (STP) and critical points of slenderness ratio which is between the long and intermediate columns, as input factors, were used to obtain their influences on the fatigue life and hardness, as main responses. Experimental measurements of shot peening time and buckling were taken and analyzed using (DESIGN EXPERT 8) experimental design software which was used for modeling and optimization purposes. Mathematical models of responses were obtained and analyzed by ANOVA variance to verify the adequacy of the models. The resultant quadratic models were obtained. A good agreement was found between the results of these models and optimization with the experimental ones with confidence level of 95 %.

يهدف هذا البحث الى النمذجة المثلى لعمر الكلال والصلادة للفولاذ متوسط الكاربون (CK35) مسلط عليها انبعاج ديناميكي. تم استخدام مديات مختلفة من ازمنة السفع بالكرات وقيم مختلفة لنسب النحافة والتي كانت بين الاعمدة الطويلة والمتوسطة بوصفها عوامل مدخلة لإيجاد تأثيراتها على الصلادة وعمر الكلال بوصفها استجابات. تم الحصول على القياسات العملية للانبعاج ولزمن السفع بالكرات وتحليلها باستخدام برمجة التصميم العملي (DESIGN EXPERT 8) والتي استخدمت لأغراض الحصول على النمذجة المثلى. تم الحصول على الموديل الرياضي للاستجابات وتحليلها باستخدام تباين (ANOVA) للبرهنة على صلاحية النماذج. بأستخدام هاذ التباين تم الحصول على موديل رياضي من الدرجة الثانية. لقد وجد تقارب جيد بين نتائج هذه النمذجة المثلى والنتائج العملية مع مستوى موثوقية بمقدار 95 %.


Article
The Effects of Long-Term Operation and High Temperature on Material Properties of Austenitic Stainless Steel Type 321H
تأثير العمر التشغيلي لفترات زمنية طويلة على الخصائص لسبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ الاوستنايتي من النوع 321H والتي تعمل بدرجات حرارة عالية

Loading...
Loading...
Abstract

Changes in mechanical properties of material as a result of service in different conditions can be provided by mechanical testing to assist the estimation of current internal situation of these materials, or the degree of deterioration may exist in furnaces serviced at high temperature and exceed their design life. Because of the rarity works on austenitic stainless steel material type AISI 321H, in this work, ultimate tensile strength, yield strength, elongation, hardness, and absorbed energy by impact are evaluated based on experimental data obtained from mechanical testing. Samples of tubes are extracted from furnace belong to hydrotreaterunit, also samples from un-used tube material are used to make comparisons between these properties. Tensile properties of stainless steel (AISI 321H) were decreased as temperature increases; the trend of properties decreasing for the samples of un-used tube material is the same for the ex-used material. The trend of stress-strain curve will not change due to elevated temperature exposure for long time of service, except the yield strength will be higher in this diagram. The yield strength increased under these conditions, but the ability of material which is elongated will decrease. Hardness and absorbed energy increased by 11.28 and 14% respectively when the material is aged for long time under effect of high temperature accompanied with creep effect.

التغيرات الحاصلة في الخصائص الميكانيكية للمواد نتيجة للظروف المختلفة في أثناء خدمتها يمكن الحصول عليها عن طريق الاختبارات الميكانيكية، بحيث يمكن الاستعانة بالتغيرات الحاصلة للخصائص في تقدير حالة هذه المواد ودرجة الضرر المتولدة فيها وكمثال للجانب التطبيقية أنابيب الأفران الحرارية التي تعمل بدرجات حرارية عالية ولمدة عمرية تتجاوز العمر التصميمي لها. ولندرة البحوث التي تستخدم سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ الاوستنايتي 321H في دراستها فقد تم دراسة هذه الخصائص مثل متانة الخضوع، متانة الشد، الاستطالة، الصلادة، والطاقة الممتصة أثناء الصدمة بالاعتماد على نتائج الاختبارات العملية. فقد تم تقطيع نماذج من هذه السبيكة مستخدمة في صناعة أنابيب فرن حراري عائد لوحدة هدرجة النفثا في مصفى الدورة للحصول على عينات اختبارية، فضلا عن دراسة نماذج جديدة من نوع السبيكة نفسها لأغراض المقارنة بين النتائج. بزيادة درجة حرارة اختبار الشد لحالتي النماذج الجديدة والمستخدمة سابقا اظهرت نقصان في متانة الشد، وقد اظهرت عينات حالتي المعدن المستخدم وبدرجة الحرارة نفسها الاختبار تصرف متماثل لمنحني الاجهاد-الانفعال مع زيادة في متانة الخضوع لحالة المعدن المستخدم سابقة، مع نقصان في القدرة على الاستطالة نتيجة التحميل في حالة العينات ذات العمر التشغيلي الطويل عنها في العينات الجديدة، وحصول زيادة في كل من الصلادة والطاقة الممتصة من قبل المعدن قبل حدوث الكسر بمقدار (11,28%) و (14%) على التوالي لحالة العينات ذات العمر التشغيلي الطويل مقارنتا مع العينات الجديدة.


Article
Formation of Compressive Residual Stress by Face Milling Steel AISI 1045
توليد الاجهادات الضغطية المتبقية بواسطة التفريز السطحي للصلب (AISI 1045)

Authors: Samir Zidan Al-Fahadawy سمير زيدان خلف --- Samir Ali Al-Rabii سمير علي امين --- Ahmed Naif Al-Khazraji احمد نايف الخزرجي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2015 Volume: 11 Issue: 1 Pages: 40-50
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Machining residual stresses correlate very closely with the cutting parameters and the tool geometries. This research work aims to investigate the effect of cutting speed, feed rate and depth of cut on the surface residual stress of steel AISI 1045 after face milling operation. After each milling test, the residual stress on the surface of the workpiece was measured by using X-ray diffraction technique. Design of Experiment (DOE) software was employed using the response surface methodology (RSM) technique with a central composite rotatable design to build a mathematical model to determine the relationship between the input variables and the response. The results showed that both the feed rate and the cutting speed are the significant factors controlling the surface residual stress, while the depth of cut had no influence. A quadratic empirical model was developed with a 95% confidence level, and a good agreement was found between the experimental and predicted results. A numerical optimization was then conducted through DOE program to find the optimum surface residual stress at the optimum cutting parameters, depending on the maximum desirability obtained. The optimum compressive surface residual stress (-224.361 MPa) was found at cutting speed of 69.2 m/min, feed rate of 0.4 m/min and depth of cut of 0.4 mm.

ترتبط أجهادات التشغيل بشكل وثيق جدا" مع عوامل القطع والاشكال الهندسية لأدوات القطع . يهدف عمل هذا البحث الى التحقق من تأثير سرعة القطع ومعدل التغذية وعمق القطع على الاجهاد المتبقي السطحي للصلب (AISI 1045) بعد عملية التفريز الوجهي . تم قياس الاجهاد المتبقي على سطح المشغولة بعد كل عملية تفريز بأستخدام تقنية حيود الاشعة السينية (XRD). تم تطبيق برنامج تصميم التجارب (DOE) بأستخدام تقنية منهجية الاستجابة السطحية (RSM) بتصميم دوارمركب مركزي (CCD) لبناء نموذج رياضي لأيجاد العلاقة بين المتغيرات الداخلة والاستجابة . أظهرت النتائج بأن كلا" من معدل التغذية وسرعة القطع عوامل مهمة تتحكم بالاجهاد المتبقي السطحي بينما لم يكن لعمق القطع تأثير . تم عمل نموذج تجريبي من الدرجة الثانية بموثوقية 95% ووجد توافق جيد بين النتائج العملية والمتنبئة . بعد ذلك ، تم عمل أمثلية عددية خلال برنامج تصميم التجارب لأيجاد أمثل اجهاد متبقي سطحي عند أمثل عوامل قطع أعتمادا" على أقصى مطلوبية مستحصلة . وفقا" لذلك ، وجد أن الاجهاد المتبقي السطح الضغطي الامثل (-224.361) ميجاباسكال عند سرعة قطع (69.2) م/ دقيقة ومعدل تغذية (0.4) م/ دقيقة وعمق قطع (0.4) ملم .


Article
Enhancement of Buckling Resistance of Aluminized Long Columns of Stainless Steel AISI 303
تحسين مقاومة الانبعاج للاعمدة الطويلة من الصلب المقاوم للصدأ AISI 303 المؤلمنة بطريقة الغمر الساخن (HDA)

Loading...
Loading...
Abstract

This paper has investigated experimentally the dynamic buckling behavior of AISI 303 stainless steel Aluminized and as received long columns. These columns, hot-dip aluminized and as received, are tested under dynamic buckling, 22 specimens, without aluminizing (type 1), and 50 specimens, with hot-dip aluminizing at different aluminizing conditions of dipping temperature and dipping time (type 2), are tested under dynamic compression loading and under dynamic combined loading (compression and bending) by using a rotating buckling test machine. The experimental results are compared with Perry Robertson interaction formula that used for long columns. Greenhill formula is used to get a mathematical model that descripts the buckling behavior of the specimens of type (1) under dynamic compression loading. The experimental results obtained show an advantageous influence of hot-dip aluminizing treatment on dynamic buckling behavior of AISI 303 stainless steel long columns. The improvement based on the average value of critical buckling stress, are as follow: (64.8 %) for long columns type (2), compared with columns type (1), under dynamic compression loading, and (56.6 %) for long columns type (2), compared with columns type (1), under dynamic combined loading, and (33.3 %) for long columns type (2) compared with Perry Robertson critical buckling stress.

تم في هذا البحث التحقق العملي لسلوك الانبعاج الديناميكي للاعمدة الطويلة المؤلمنة وغير المؤلمنة المصنوعة من الصلب المقاوم للصدأ AISI 303 . حيث فحصت هذه الاعمدة تحت تاثيرحمل الانبعاج الديناميكي، 22 عينة غير مؤلمنة (type 1) و 50 عينة مؤلمنة بطريقة الغمر الساخن (type 2)، وبظروف غمر مختلفة من درجة حرارة الغمر وزمن الغمر، بأستخدام ماكنة فحص الانبعاج الدوار ولحالة حمل الانضغاط الديناميكي وكذلك الحمل المركب (حمل انضغاط زائد حمل انحناء). تم مقارنة النتائج مع صيغة Perry Robertson interaction formula. تم استخدام صيغة Greenhill لغرض الحصول على موديل رياضي يصف سلوك الانبعاج تحت تأثير حمل الانبعاج الديناميكي. أظهرت النتائج الفائدة العملية المتحققة من عملية الالمنة بالغمر الساخن على سلوك الانبعاج تحت تأثير الاحمال الديناميكية. تمثل هذا التأثير الايجابي بتحسين مقاومة الانبعاج الديناميكي للاعمدة الطويلة المستخدمة في هذا البحث بنسب مئوية لمتوسط اجهاد الانبعاج الحرج، وهذه النسب كما يلي: (64.8 %) للاعمدة الطويلة نوع (2) مقارنة بالاعمدة نوع (1) وتحت تأثير التحميل الانضغاطي الديناميكي، و (56.6 %) للاعمدة الطويلة نوع (2) مقارنة بالاعمدة نوع (1) وتحت تأثير التحميل الديناميكي المركب، و (33.3%) للاعمدة نوع (2) مقارنة بقيمة اجهاد الانبعاج الحرج المحسوب من صيغة Perry Robertson.


Article
Improvement of Dynamic Buckling Behavior of Intermediate Aluminized Stainless Steel Columns
تحسين سلوك الانبعاج الديناميكي لأعمدة الصلب المقاوم للصدأ المؤلمنة لمتوسطة الطول

Loading...
Loading...
Abstract

This paper experimentally investigated the dynamic buckling behavior of AISI 303 stainless steel aluminized and as received intermediate columns. Twenty seven specimens without aluminizing (type 1) and 75 specimens with hot-dip aluminizing at different aluminizing conditions of dipping temperature and dipping time (type 2), were tested under dynamic compression loading (compression and torsion), dynamic bending loading (bending and torsion), and under dynamic combined loading (compression, bending, and torsion) by using a rotating buckling test machine. The experimental results werecompared with tangent modulus theory, reduced modulus theory, and Perry Robertson interaction formula. Reduced modulus was formulated to circular cross-section for the specimens of type (1).The experimental results obtained showed an advantageous influence of hot-dip aluminizing treatment on the dynamic buckling behavior of AISI 303 stainless steel intermediate columns. The improvements based on the average value of critical stress were19.4 % for intermediate columns type (2) compared with columns type (1) under dynamic compression loading, 8.7 % for intermediate columns type (2) compared with columns type (1) under dynamic bending loading, and 16.5 % for intermediate columns type (2) compared with columns type (1) under dynamic combined loading.

تم في هذا البحث التحقق العملي لسلوك الانبعاج الديناميكي للأعمدة متوسطة الطول المؤلمنة وغير المؤلمنة من الصلب المقاوم للصدأ AISI 303 . حيث فحصت هذه الاعمدة تحت تاثير حمل الانبعاج الديناميكي، 27 عينة غير مؤلمنة (type 1) و 75 عينة مؤلمنة بطريقة الغمر الساخن (type 2)، وبظروف غمر مختلفة من درجة حرارة الغمر وزمن الغمر، بأستخدام ماكنة فحص الانبعاج الدوار ولحالة حمل الانضغاط الديناميكي (حمل انضغاط زائد حمل التواء) والانحناء الديناميكي (حمل انحناء زائد حمل التواء) وكذلك الحمل المركب (حمل انضغاط زائد حمل انحناء وحمل التواء). تم مقارنة النتائج مع نظرية tangent modulus theory ونظرية reduced modulus theory وصيغة Perry Robertson interaction formula. لغرض التمكن من استخدام نظرية reduced modulus theory فقد تم اشتقاق الصيغة الخاصة بأيجاد reduced modulus للمقطع الدائري. أظهرت النتائج الفائدة العملية المتحققة من عملية الالمنة بالغمر الساخن على سلوك الانبعاج تحت تأثير الاحمال الديناميكية. تمثل هذا التأثير الايجابي بتحسين مقاومة الانبعاج الديناميكي للاعمدة متوسطة الطول المستخدمة في هذا البحث بنسب مئوية لمتوسط الاجهاد الحرج، وهذه النسب على وفق النحو الاتي: (19.4 %) للاعمدة متوسطة الطول (type 2) مقارنة بالاعمدة (type 1) وتحت تأثير التحميل الانضغاطي الديناميكي، و (8.7%) للاعمدة متوسطة الطول (type 2) مقارنة بالاعمدة (type 1) وتحت تأثير حمل الانحناء الديناميكي و(16.5 %) للاعمدة متوسطة الطول (type 2) مقارنة بالاعمدة (type 1) وتحت تأثير التحميل الديناميكي المركب.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

Arabic and English (5)


Year
From To Submit

2017 (2)

2016 (1)

2015 (1)

2014 (1)