VSR Nedir
Titreşimle Gerilim Giderme ( VSR ), kalıntı gerilmelerin tekrarlı yükleme (cyclic loading) vasıtasıyla giderilmesini ifade için kullanılan bir terimdir.
Genel olarak uygulandığı şekliyle, VSR işlemi, yüksek gerilme genliklerine ulaşmak için portatif bir ekipmanla iş parçasına rezonans bölgesinde mekanik titreşimler uygulamaktır.
Kalıntı Gerilmelerin Etkileri
-Yorulma,
-Kırılma,
-Çekme Mukavemeti,
-Ölçüsel Kararlılık
-Korozyon
-Sürünme
gibi özelliklere tesir ederek malzemenin performansını
ve servis ömrünü etkiler.
Kaynak bölgesi içerisindeki çekme gerilmeleri,
uygulanan servis yükleriyle birleştiği zaman
erken çatlamalara yol açar.
Kalıntı Gerilmelerin Stabil Hale Getirilmesi
İş parçasına mekanik veya termal enerji uygulanarak kalıntı gerilmelerin azaltılması veya tamamen giderilmesi mümkündür.
Hooke yasası üzerinden kalıntı gerilmelerle ilişkili bulunan elastik kalıntı gerinmeler, uygun deformasyon süreçleriyle mikro plastik gerinmelere dönüştürülebilir. Sözkonusu süreçlere örnek olarak dislokasyon kayması, dislokasyon sürünmesi, tane sınırlarının kayması ve/veya yayınımlı sürünme gösterilebilir. Eğer bu süreçler hiç oluşmaz veya sınırlı düzeyde kalırsa, kalıntı gerilmelerin stabil hale gelmesi çatlak oluşumu ve çatlak yayılması yoluyla gerçekleşmek durumundadır.
Pratikte, kalıntı gerilmelerin azalması çok sayıda faktörün kompleks etkileşimi ile gerçekleşmekte olup sadece kalıntı gerilme durumu değil aynı zamanda malzeme, yüklenme şartları, parçanın geometrisi ve çevre şartları da göz önünde bulundurulmalıdır.
VSR uygulamasının arkasındaki mekanizmaların anlaşılması
VSR uygulamasının arkasındaki mekanizmaları anlamak için gerilmelerin tekrarlı yükleme sırasında nasıl azaldığı hususu göz önüne alınmalıdır.Gerilmelerin azalması mikroplastik deformasyon yoluyla olur. Burada dislokasyonların hareketi, elastik kalıntı gerilmeleri ve mikro gerilmelerin dağılımını tekrar düzenler.
Dislokasyon üzerine etkiyen kuvvet, titreşim ve statik gerilmelerin toplamı kadardır. Dislokasyon segmentlerinin titreşimi son derecede sönümlüdür. Bu yüzden, düşük frekans aralığında, bir çevrimden diğerine enerjinin korunması mümkün olmaz. (Böylelikle tekrarlı yükleme durumu oluşur)
VSR özetle, kalıntı gerilmeyi mikroplastik deformasyon yoluyla azaltan düşük maliyetli bir tekrarlı yükleme uygulamasıdır.
VSR Uygulamasının Raporlanması
VSR uygulaması etkili olduğunda;
ivme/frekans spektrumu birkaç yönden değişime uğrar;
Tepe eğrileri genlik olarak daha büyük duruma gelir,
Tepe noktası, düşük frekans değerlerine doğru kayar.
Rezonans tepe eğrisi, daha dar ve daha keskin olarak belirir.
Rezonans genliğinin artması ve/veya frekans değerindeki değişim, kalıntı gerilmelerin elastik davranış üzerindeki etkisiyle ilgilidir.
Bu gerilmeler, elastisite modülünde lokal değişikliklere neden olur.
Aslında, metal iş parçasında gerilmelerin bulunması,
parçanın toplam elastiklik direncini (stiffness) artırır.
Bu yüzden, kalıntı gerilmelerin azalması rezonans frekans
değerinin düşmesine ve/veya genliğin artmasına neden olur.
