پیش بینی عمر خستگی اتصالات پرچی در پوسته های استوانه ای تقویت شده بر مبنای مکانیک شکست

پایان نامه
چکیده

در این پژوهش، به پیش بینی عمر خستگی اتصالات پرچی در یک پوسته استوانه ای تقویت شده بر مبنای مکانیک شکست و با استفاده از مفهوم طول ترک اولیه معادل (eifs) پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا با انجام آزمایش های خستگی روی نمونه های فشرده کششی c(t) از جنس فولاد 4340 که در صنایع هوافضا پرکاربرد است، معایب و مزایای سه روش محاسبه eifs یعنی: روش برونیابی بازگشتی، روش نمودار k.t. و روش t.t.c.i مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که eifs تخمینی از روش برونیابی بازگشتی و روش t.t.c.i. وابسته به دامنه بارگذاری است. در حالی که eifs تخمینی از روش نمودار k.t. را می توان بعنوان خاصیت ماده در نظر گرفت. به عبارت دیگر این eifs برای تمامی دامنه های بارگذاری یکسان خواهد بود. لذا جهت محاسبه eifs در تحلیل خستگی پوسته استوانه ای مورد نظر از روش نمودار k.t. استفاده شده است. بدین منظور ابتدا برخی خواص مکانیک شکست پوسته مذکور از قبیل ضریب شدت تنش سیکلی آستانه (??k?_th) از هر دو روش افزایشی و کاهشی ضریب شدت تنش، ثوابت رابطه پاریس و چقرمگی شکست وابسته به ضخامت (k_c)، در آزمایشگاه اندازه گیری شده است. سپس به تحلیل تنش مسئله تحت چهار حالت بارگذاری مختلف، از روش زیرمدلسازی پوسته-به-جامد در نرم افزار آباکوس پرداخته شده است. پس از محاسبه میدان های تنش و کرنش در کل سازه، تحلیل خستگی از دیدگاه صفحه بحرانی برون-میلر صورت گرفته است. به منظور تخمین عمر از روش مذکور، برنامه ای کمکی به زبان پیتون در نرم افزار آباکوس نوشته شده است. در ادامه با شبیه سازی سه بعدی فرآیند رشد ترک خستگی در سازه، به تخمین عمر خستگی از دیدگاه مکانیک شکست پرداخته شده است. در تخمین eifs از روش نمودار k.t.، یک رابطه به فرم بسته جهت محاسبه بیشینه مقدار ضریب شدت تنش سیکلی (??k?_i) در جبهه ترک، به ازای هر بارگذاری و طول ترک دلخواه، استخراج شده و صحت آن نیز بررسی شده است. در نهایت نیز عمر پیش بینی شده از هر دو دیدگاه کلاسیک و مکانیک شکست با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان دادند که عمر پیش بینی شده بر مبنای دیدگاه کلاسیک برون-میلر نامحدود بوده در حالی که عمر پیش بینی شده از دیدگاه مکانیک شکست محدود است.

منابع مشابه

تخمین عمر خستگی پیچ های فلنج اتصالی در یک پوسته استوانه ای تقویت شده

با توجه به کاربرد گسترده اتصالات پیچی در صنایع، تخمین عمر خستگی پیچ ها امری مهم است. در پژوهش حاضر هدف تخمین عمر خستگی پیچ های اتصال دو فلنج در یک پوسته استوانه ای تقویت شده همراه با گشودگی است. برای تخمین عمر پیچ مذکور به دو دسته اطلاعات نیاز می باشد: خواص خستگی پیچ و مقدار تنش وارد شده به آن تحت بارهای اعمالی به سازه. لذا دو مسیر پیموده شده است. ابتدا خواص خستگی پیچ مورد نظر مطابق استاندارد ا...

متن کامل

بکارگیری تئوری مکانیک شکست برای پیش بینی عمر خستگی ورقهای چندلایه متعامد

در این مقاله از تئوری مکانیک شکست برای پیش­بینی عمر خستگی ورق­های چندلایه متعامد پایه پلیمری تحت بارگذاری متناوب استفاده شده است. در این رویکرد ابتدا سهم تنش در هر کدام از لایه­ها با استفاده از تئوری کلاسیک تعیین می‌شود و سپس با به‌کارگیری تئوری جنبشی شکست مقادیر پارامترهای خرابی در اجزای هر لایه یعنی الیاف و ماتریس آن به‌صورت جداگانه محاسبه می‌شود. با انجام این روند و به‌کارگیری مدل خرابی پیش‌...

متن کامل

بررسی مد ترکیبی مکانیک شکست در استوانه ایزوتروپیک نامحدود تضعیف شده توسط چندین ترک استوانه ای

تحلیل تنش یک استوانه ایزوتروپیک تضعیف شده توسط چندین ترک استوانه ای هم محور با استوانه و تحت بارگذاری برشی و شعاعی بر روی سطح جانبی استوانه، در این مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ابتدا حل نابجایی های سومیقلیانا و ولترا در استوانه با استفاده از حل گلرکین برای مسائل متقارن محوری بدست می‌آید. سپس با حل عددی معادلات انتگرالی که دارای تکینگی از نوع کوشی می باشند، دانسیته نابجایی های سومیقلیانا و ...

متن کامل

نطریه سینتیکی استحکام شکست در پیش بینی عمر خستگی کامپوزیت‌های اپوکسی - الیاف کربن

استفاده گسترده از مواد کامپوزیتی در بسیاری از صنایع، نیاز به ابزار مدل­ سازی و قابلیت پیش ­بینی رفتار این مواد را ایجاد کرده است. یکی از این رفتارها، طول عمر خستگی است. طول عمر خستگی، رفتاری پیچیده است و به خواص مواد و شرایط محیطی و عملیاتی و برخی پارامترهای دیگر بستگی دارد. در این کار، با استفاده از نظریه سینتیکی استحکام شکست مدل و روشی ارائه شده است که قابلیت پیش ­بینی و تحلیل رفتار خستگی کام...

متن کامل

پیش بینی عمر خستگی اتصالات جوش نقطه ای تحت بارگذاری برشی دینامیکی یک سویه

یکی از عوامل ایجاد سر و صدا در خودروهای مستهلک، جدایی اتصالات نقطه جوش در اثر پدیده خستگی می باشد. برای تعیین عمر خستگی نقطه جوشها بر روی ورقهای مورد استفاده در صنعت خودرو سازی در این تحقیق، عمر خستگی اتصالات جوش نقطه ای برای قطر ناگت 6 میلی متر تحت بارگذاری برشی دینامیکی یک سویه روی ورق های نازک فولادی st12 مورد بررسی قرار گرفته و اثر ضخامت و گام نقطه جوش ها طبق استاندارد c-g006 نسبت به یکدیگر...

متن کامل

تحلیل خستگی یک پوسته استوانه ای تقویت شده تحت بارگذاری چند محوره

به منظور تحلیل خستگی پوسته های استوانه ای تقویت شده ابتدا می بایست میدانهای تنش و کرنش در آنها را محاسبه نمود. با توجه به غیر خطی بودن تحلیل، هزینه تحلیل اجزاء محدود مسئله به کمک المانهای جامد بسیار بالا می باشد. از طرفی چنانچه این مسئله با استفاده از المانهای پوسته ای مدلسازی شود، پرچ ها و پیچ ها را نمی توان به صورت واقعی مدل کرد. در این مقاله، به منظور تحلیل تنش مسئله از تکنیک زیر مدلسازی پوس...

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023