بررسی تجربی و عددی مود دوم شکست در نمونه‌های خمشی انتها ترک‌دار ناهم‌جنس (کامپوزیت/ فولاد)

نویسندگان

  • ستار مالکی گروه مکانیک، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران
  • عطیه اندخشیده گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران
  • علیرضا سیفی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران
چکیده مقاله:

خطوط لوله فلزی عمدتاً در شرایط بهره‌برداری دچار خوردگی و آسیب می‌شوند که تعویض کامل بخش‌های آسیب دیده و یا جوشکاری موضعی آن‌ها گاهاً به لحاظ عملیاتی و یا اقتصادی امکان‌پذیر نبوده، از این‌رو، برای رفع خوردگی و آسیب‌های عملکردی ایجاد شده در خطوط لوله‌های فلزی، از روش تقویت موضعی با استفاده از کامپوزیت‌ها به عنوان یکی از راهکارهای کارآمد و مقرون به صرفه بهره گرفته می‌شود. اتصال لایه کامپوزیتی به زیرلایه فلزی در این روش، یکی از مهمترین پارامترهای طراحی می‌باشد. لذا استخراج پارامترهای مهم در محل اتصال، کمک شایانی به مهندسان در طراحی و پیشبینی زمان شروع و توسعه ترک بین‌لایه‌ای در فصل مشترک لایه کامپوزیتی به زیرلایه فلزی نموده است. از این‌رو، برای بررسی مود دوم شکست در این روش، به محاسبه‌ی تجربی و عددی نرخ رهاسازی انرژی کرنشی برشی بین‌لایه‌ای در اتصال فولاد/کامپوزیت پرداخته شده است. بر اساس استاندارد تجربی محاسبه نرخ انرژی کرنش مود دوم شکست ASTM-D7905، برای سه نمونه خمشی انتها ترک‌دار متقارن و نامتقارن آزمون تجربی انجام گرفته و رابطه‌ای برای محاسبه ضخامت هر جنس جهت داشتن نمونه‌های متقارن ارائه گردیده است. جهت اعتبار‌سنجی رابطه محاسبه ضخامت از مدل‌سازی اجزای محدود نمونه‌های خمشی انتها ترک‌دار ناهمجنس به روش بستن مجازی ترک، استفاده گردیده که نتایج آن با نتایج آزمایش تطابق خوبی نشان داده است. مقایسه نتایج تجربی حاصل شده در نمودار‌های نیرو– جابه‌جایی نمونه‌های متقارن و نامتقارن در حین رشد ترک، نشان داد که نرخ رهایی انرژی کرنشی مود دوم شکست نمونه‌های متقارن بیشتر از نمونه‌های نامتقارن و حدود 1.6 برابر آن است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل تجربی و عددی شکست پلیمر PMMA تحت مود مرکب

معمولاً بروز شکست در پلیمرها بر اثر اعمال بارگذاری ترکیبی کششی – برشی به وقوع می‌پیوندد. آزمایش آرکان که در اصل برای مواد کامپوزیتی طراحی شده است، در سال‌های اخیر توسط بسیاری از محققان برای مواد همگن مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش برای دستیابی به مقادیر بحرانی شکست، نمونه های آزمون به شکل پروانه ای از جنس پلیمر پلی متیل متاکریلات تهیه شد. آزمون نمونه ها در سه طول ترک مختلف و سه مود اول و م...

متن کامل

تحلیل رشد ترک اتصال چسبی با استفاده از روش اجزای محدود توسعه یافته و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی

در این مقاله، شکست و خرابی در مود دو اتصال چسبی کامپوزیتی با نمونه خمشی انتها ترکدار مورد بررسی قرار گرفته است. برای ایجاد اتصال چسبی بین دو صفحه کامپوزیتی از جنس الیاف شیشه تک جهته از چسب آرالدایت 2011 که به طور گسترده در ساخت پره توربین بادی و همچنین صنایع هوافضا کاربرد دارد استفاده شده است. ابتدا مکانیزم­های خرابی ایجاد شده در اتصال چسبی مود دو شکست از نتایج تجربی مورد بررسی قرار گرفته و سپس...

متن کامل

بررسی اثر فشارمحصورکننده بر روی چقرمگی شکست مود اول و مود دوم ماسه‌سنگ لوشان

توده سنگ به طور فزاینده ای به عنوان بستر در گستره وسیعی از فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد. امکانات مختلف مانند انبارهای ذخیره سازی، چاه ها، تونل ها و نیروگاه های زیرزمینی در شرایط مختلف مکانیک سنگی در انواع مختلف سنگ بستر قرار دارند. سنگ‌ها مواد طبیعی شکننده می‌باشند که تحت تاثیر عوامل محیطی زیادی از قبیل دما ، فشار محصور کننده، رطوبت و فرسایش قرار دارند. از این بین، تاثیر فشارمحصو...

متن کامل

بررسی تجربی تاثیر نانوسیلیکا بر مود دوم چقرمگی شکست بین لایه ای کامپوزیت های تقویت شده با الیاف شیشه

در این مقاله، تاثیر افزودن نانوذرات سیلیکا بر چقرمگی شکست بین لایه ای مود دو مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. نانو مواد مرکب با زمینه اپوکسی و با 18 لایه الیاف شیشه بافته شده با کسر حجمی الیاف 40 درصد و به روش لایه چینی دستی تولید شده است. نانورزین اپوکسی انتخاب شده از دو بخش، یک دیکلیسیدیل اتر بیسفنول نوع آ (dgeba) با نام تجاری ایپون 828 به عنوان پایه اپوکسی و یک پلی اکسیپروپیلن دیامین با نام ...

متن کامل

تعیین تجربی و عددی چقرمگی شکست فولاد لوله‌های انتقال گاز با گروه API X65

اندازه‌گیری چقرمگی شکست KIC بعنوان معیار شروع ترک (در نوع اول تنش در حالت کرنش صفحه‌ای) برای رسم منحنی‌های ارزیابی آسیب (FAD) برای فولادهای پراستحکام خطوط انتقال گاز اهمیت ویژه‌ای‌ دارد. در تحقیق حاضر از آزمون خمش سه نقطه‌ای بر روی شش نمونه آزمایشگاهی استاندارد برای محاسبه چقرمگی شکست لوله فولادی API X65 (با قطر خارجی 1219 میلی‌متر و ضخامت جداره 3/14 میلی‌متر) استفاده شده است. از نتایج حاصله، م...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 52  شماره 8

صفحات  41- 50

تاریخ انتشار 2019-03-18

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023