محاسبه ضریب شدت تنش ترک های سطحی در یک خانواده از دیسک های دوار نازک و ضخیم با استفاده از تابع وزن دو بعدی

Authors

رحمت اله قاجار

میثم داودآبادی

حامد سعیدی گوگرچین

abstract

در این پژوهش خانواده ای از دیسک های دوار پرکاربرد در صنایع توربین و کمپرسور ایران از دیدگاه مکانیک شکست مطالعه می شود. در شرایط کاری، تحت اثر بارهای مکانیکی و حرارتی ترک در دیواره داخلی دیسک جوانه می زند. هدف از این پژوهش ارائه یک تابع وزن دوبعدی برای مجموعه ای از دیسک های دوار حاوی ترک های طولی نیم بیضوی می باشد. بدین منظور، ابتدا شکل عمومی تابع وزن دوبعدی بر اساس توابع وزن ترک های محاط انتخاب می شود. تعیین ضرایب ثابت شکل عمومی این تابع وزن بر اساس نتایج ضریب شدت تنش مرجع در هندسه ترک دار تحت بارگذاری مرجع حاصل می شود. عدم وابستگی نتایج به تعداد جملات تابع وزن بررسی می شود. پس از استخراج تابع وزن برای دیسک هایی در گستره 90 تا 420 میلیمتر ضخامت، امکان تعیین ضریب شدت تنش ترک در دیسک ها تحت بارگذاری دلخواه فراهم می گردد. این تابع وزن می تواند مقادیر ضریب شدت تنش برای هر نقطه دلخواه روی جبهه ترک، که سطوح آن تحت بارگذاری یک یا دوبعدی قرار دارند، را محاسبه نماید. نتایج نشان می دهد که در نسبت عمق ترک های بزرگ، ضریب شدت تنش در نقاط سطحی با افزایش نسبت ارتفاع پایه به ضخامت دیسک افزایش می یابد. در یک نسبت منظر معین شکل هندسی دیسک بر روی ضریب شدت تنش ترک موثر می باشد. مقایسه نتایج حاصل از تابع وزن و نتایج حاصل از روش اجزاء محدود از تطابق مناسبی برخوردار می باشد. امکان شبیه سازی رشد ترک خستگی و پیش بینی زمان بازبینی دیسک ها با به کارگیری این تابع وزن به سادگی فراهم می شود.

Sign up for free to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تعیین تابع وزنی برای تحلیل ضریب شدت تنش و عمر خستگی مخازن جدار ضخیم برمبنای تابع جابجایی صفحه های ترک

تعیین ضریب شدت تنش پارامتر اصلی در طراحی مخازن است و آنچه که در مکانیک شکست خطی، کنترل کننده رفتار ترک است مقدار ضریب شدت تنش است. روش های متفاوتی برای تخمین این مقدار وجود دارد.  روش تابع وزنی به عنوان یکی از روش های تخمین ضریب شدت تنش به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله تابع وزنی بر مبنای تخمین تابع جابجایی ترک با استفاده از مدل سازی در نرم افزار  در یک هندسه خاص ...

full text

محاسبه ضرایب شدت تنش دینامیکی ترک سه بعدی مواد تابعی با استفاده از روش انتگرال تعاملی

ضرایب شدت تنش دینامیکی از پارامترهای مهم برای بررسی، شناخت و پیش بینی رفتار دینامیکی شکست در اجسام دارای ترک می باشند. در این مقاله، روش انتگرال تعاملی برای محاسبه ضرایب شدت تنش دینامیکی مواد تابعی با ترک سه بعدی به کار گرفته می شود. با تعریف مناسبی از میدان های کمکی جابجایی، کرنش و تنش، انتگرال تعامل بدون هرگونه وابستگی به مشتق گیری از تغییرات خواص مواد مزبور، به دست می آید. حل عددی با در نظر ...

full text

معرفی تابع تقریب کمینه ی مربعات متحرک در روش حجم محدود برای محاسبه ی ضریب شدت تنش در ورق های خمشی ترک خورده

روش حجم محدود به‌عنوان یکی از روش‌های معروف در حوزه‌ی مکانیک محاسباتی محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر، از تقریب کمینه‌ی مربعات متحرک با قدرت تقریب مرتبه‌ی بالا، در روش حجم محدود برای تحلیل ورق خمشی رایسنر با ترک راه به در استفاده و ضرایب شدت تنش نوک ترک محاسبه شده است. نخست برای محاسبه‌ی ضریب شدت تنش در ورق‌های خمشی رایسنر، اندازه‌ی دامنه‌ی پشتیبانی برای حصول نتایج با دقت مناسب محاسبه شده است. با ا...

full text

محاسبه تحلیلی ضرایب شدت تنش در ترک های با طول نابرابر نشأت گرفته از سوراخ دایروی در صفحه نامحدود

صفحات نازک در سازه‌های دریایی و فضایی به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرند. معمولا در قطعات و سازه‌های صنعتی نقص‌هایی هندسی بصورت ارادی و غیر ارادی ایجاد می‌شوند که یکی از مهمترین آن‌ها سوراخ می‌باشد. جوانه زنی ترک در محل تمرکز تنش سوراخ در قطعات مهندسی بسیار رایج است. حتی اگر این ترک نسبتا کوچک هم باشد، می‌تواند رشد نموده و منجر به وضعیتی خطرناک گردد. یکی از پارامترهای مهم بررسی رفتار ترک، ضریب ...

full text

The effect of cyclosporine on asymmetric antibodies and serum transforming growth factor beta1 in abortion-prone model of mice CBA/J x DBA/2

كچ ي هد فده و هقباس : ي ک ي طقس زورب للع زا اه ي ،ررکم ا لماوع تلاخد ي ژولونوم ي ک ا رد ي ن قم طققس عون ي وراد دقشاب ي س ي روپسولک ي ،ن ح لدم رد طقس شهاک بجوم ي ناو ي CBA/j×DBA/2 م ي تنآ ددرگ ي داب ي اه ي ان و راققتم TGF-β لماوع زا عت مهم يي ن گلماح تشونرس هدننک ي سررب روظنم هب رضاح هعلاطم تسا ي ات ث ي ر اس ي روپسولک ي ن م رب ي از ا ي ن تنآ عون ي داب ي س و اه ي اکوت ي ن TGF...

full text

محاسبه ضریب شدت تنش در ترک موجود بین دو مصالح ناهمسانگرد با استفاده از روش اجزای محدود توسعه یافته

روش اجزای محدود توسعه یافته بیشتر برای تحلیل شکست ترک در لایه های کامپوزیت بین لایه ای بهبود یافته است. این مطالعه به بررسی ضریب شدت تنش برای ترک بین لایه­ای دو مصالح ناهمسانگرد اختصاص یافته است. توابع غنی سازی نوک ترک همان حل تحلیلی جابجایی (بدون بارگذاری روی ترک) در نظر گرفته شده اند. برای بررسی عملکرد این روش تعدادی مثال عددی و مقایسه آنها با نتایج دقیق قرار داده شده است.

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

Publisher: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

volume 15

issue 12 2015

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023