تکنیک شیارزنی یا پذیرش ترک(Crack Compliance) یک تکنیک مخرب و مکانیکی آزادسازی کرنش است که می‌تواند به دقت تنش‌های پسماند نزدیک سطح و در ضخامت را اندازه‌گیری کند.
این تکنیک شامل ایجاد شکاف روی یک جزء، معمولاً با استفاده از وایرکات و اندازه‌گیری کرنش‌های سطحی با کرنش‌سنج‌هایی است که در زیر یا در کنار شکاف قرار دارند. در طول انجام این روش، عمق شکاف به طور تدریجی به عمق‌های از پیش تعیین شده افزایش می یابد و کرنش در هر افزایش عمق ثبت می‌شود.
آزادسازی کرنش‌های سطحی با تنش‌های سراسر ضخامت نمونه با استفاده از ضرایب تأثیر عددی تعیین‌شده مرتبط هستند. معمولاً کرنش‌سنج زیرین (یا پشتی) مهم‌تر هستند و برای محاسبه تنش‌های پسماند ضخامت استفاده می‌شود، با این حال کرنش‌سنج بالایی نیز اطلاعات بیشتری در مورد تنش‌های سطح بالایی در طول چند مرحله اولیه EDM می‌دهد.
تحلیل داده‌های کرنش از فرآیند شیارزنی با استفاده از راه‌حل‌های معکوس الاستیک انجام می‌شود. متداول‌ترین تحلیل مشاهده شده، روش بسط سری چند جمله ای است که با فرض یک توسعه چند جمله‌ای برای مشخصات تنش پسماند ناشناخته و یافتن “ضرایب انطباق” که تنش را در هر عمق شیار به آزادسازی کرنش داده شده مرتبط می‌کند، انجام می‌شود. یکی دیگر از روش‌های رایج برای تحلیل، روش «انتگرال» یا «پالس» است که راه‌حل محبوب‌تری برای میدان‌های تنش در حال تغییر سریع است که در آن اعمال حداقل مربعات متناسب با داده‌های کرنش دقیق در نظر گرفته نمی‌شود.
روش شیارزنی برای اندازه‌گیری پروفیل‌های تنش پسماند تک محوری در نمونه‌هایی با مقطع منشوری مناسب است، که در آن مشخصات تنش فقط در یک جهت (یعنی در جهت شیار افزایشی) تغییر می‌کند و توزیع گشتاور و تنش در سراسر بخش اندازه‌گیری بالانس است.
دستورالعمل تکنیک شیارزنی
روش اصلی آزمایش به شرح زیر است:
1- سطح قطعه را در مکان های نصب کرنش‌سنج آماده کنید (به عنوان مثال صاف و چربی‌زدایی کنید).
2- کرنش‌سنج‌های تک محوری را بر رو و پشت نمونه بچسبانید و سیم‌های آن را وصل کنید.
3- برای اطمینان از اینکه توسط سیال EDM آسیب نمی بیند یا در اثر جریان سیال به هم نمی‌زند (برای برش مکانیکی لازم نیست) کرنش‌سنج‌ها را ضد آب یا محصور کنید.
4- نمونه را نسبت به سیم EDM یا ابزار برشی هم‌راستا و ثابت کنید تا کرنش‌سنج پشتی دقیقاً زیر شیار قرار گیرد.
5- یک افزایش شیار را تا 90 درصد ضخامت نمونه انجام دهید و پس از هر افزایش، خوانش‌های کرنش‌سنج را ثبت کنید.
6- پس از تکمیل آزمایش، اندازه‌گیری‌های بیشتری را برای بررسی عمق شکاف، ضخامت و هم راستا با کرنش‌سنج انجام دهید و در صورت لزوم، دستورالعمل تحلیل را اصلاح کنید.
7- داده‌های کرنش‌سنج را برای محاسبه توزیع تنش پسماند تحلیل کنید.
مزایای تکنیک شیارزنی:
1- عمق اندازه‌گیری فقط با ابعاد دستگاه شیارزنی مورد استفاده محدود می‌شود، عمق بیش از 100 میلی‌متر امکان‌پذیر است.
2-بسیار مناسب برای اندازه‌گیری گرادیان تنش پسماند.
3- قابل استفاده برای طیف وسیعی از مواد فلزی و غیر فلزی.
4- دقت اسمی: 10 مگاپاسکال برای آلومینیوم، 30 مگاپاسکال برای فولاد، 15 مگاپاسکال برای تیتانیوم.
5- عدم حساسیت نسبت به ساختار، دانه یا بافت مواد
6- سطح EDM “تمیز” امکان تحقیقات بیشتر مانند اچ کردن، اشعه ایکس و حتی اندازه گیری کانتور را فراهم می کند.
7- نسبتاً سریع و آسان برای اعمال فرآیند
8- قیمت بسیار رقابتی با توجه به عمق اندازه‌گیری‌های انجام شده
معایب تکنیک شیارزنی:
1-مخرب
2- اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی
3- اندازه‌گیری تنش پسماند تک محوری
4- افزایش عدم قطعیت در اندازه‌گیری تنش پسماند سطحی
4- افزایش عدم قطعیت در اندازه‌گیری تنش های پسماند با بزرگی بالا
5- اعمال بر اجزای دارای شکل پیچیده و میدان‌های تنش دشوار است
6- کرنش‌سنج های مورد استفاده مستعد نویز هستند و نیاز به آماده‌سازی سطح و پوشش دارند
7- متکی به منحنی‌های پاسخ مناسب کرنش، یا پاسخ کرنش با حداقل مربعات مناسب «هموار»
مراجع جهت مطالعه بیشتر
