حمید شهبازی

حمید شهبازی


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

جلسه دفاع  از پایان­نامه  کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی

 

تحلیل رشد ترک خستگی در نمونه­هایی با ناچ زاویه­دار در مود ترکیبی

 

   استاد راهنما                                                                                          اساتید ممتحن

         دکتر رحمن سیفی                                      دکتر علی علوی­نیا، دکتر امیرحسین محمودی

 

پژوهشگر

حمید شهبازی

چكيده: بسیاری از قطعات مهندسی که در طول عمر عملکرد خود تحت بارهای تناوبی قرار می­گیرند، دارای ناپیوستگی هندسی همچون جاخارها، سوراخ­های روغن، شیارها و رزوه­ها هستند که عموما به صورت ناچ معرفی می­شوند. ناچ­های پر استفاده در قطعات صنعتی معمولا نوک تیز (V شکل) و یا انحنادار (U شکل) می­باشند. ناچ­ها با ایجاد تمرکز تنش و کرنش سبب کاهش محسوس عمر خستگي قطعات مذکور می­گردند. بررسی توانایی روش­های تجربی و نرم­افزاری در محاسبه­ی عمر خستگی قطعات ناچ­دار در فرایند طراحی این قطعات اثر قابل توجهی خواهد داشت. معمولا ترک خستگی در نواحی آسیب‌پذیر موضعی قطعات رخ می‌دهد، لذا به منظور تحلیل خستگی یک قطعه، تنش‌ها و کرنش‌های محلی در این نواحی و خواص خستگی مواد سازنده‌ی قطعه مد نظر قرار می­گیرند. در تحقیق پیش رو تاثیر هندسه­ی ناچ­ها بر عمر خستگی نمونه­ها، محل شروع ترک و نرخ رشد ترک خستگی بررسی شده است. به این منظور نمونه­هایی دارای ناچ U شکل، از جنس آلومینیم 7075، با شعاع ناچ­های متفاوت و عمق ناچ­های مختلف، ساخته شدند و تحت بارگذاری تناوبی قرار گرفتند. به منظور دستیابی به مود ترکیبی نیز نمونه­هایی با زاویه 30 درجه نسبت به لبه­ی قطعه ساخته شد. آزمایش­ها با استفاده از دستگاه خستگی زوئیک، با بار بیشینه­ی kN 13 و نسبت تنش 1/0 و فرکانس Hz 10 انجام شد. با استفاده از رابطه­ی پاریس و نمودارهای نرخ رشد ترک خستگی، ضرایب رابطه­ی پاریس برای ماده به­دست آمد و نشان داده شد که این ضرایب مستقل از هندسه­ی نمونه­هاست. رشد ترک خستگی در مود ترکیبی نیز با نتیجه­ی شبیه­سازی در نرم­افزار آباکوس هم­خوانی خوبی داشت. پیش­بینی معیار بیشینه تنش تماسی و شبیه­سازی عددی در نرم­افزار آباکوس برای محل شروع و جوانه­زنی ترک از محل ناچ، با مشاهدات آزمایشگاهی تطبیق داده شد. معیار بیشینه تنش تماسی و شبیه­سازی عددی، پیش­بینی درستی از محل شروع ترک ارائه دادند. عمر خستگی نمونه­های آزمایشگاهی با روابط تحلیلی ارائه شده توسط مانسون و کافین برای پیش­بینی عمر خستگی، مقایسه گردید. در این پژوهش نشان داده شد که mm 5 کاهش عمق ناچ، عمر خستگی را تا 3 برابر افزایش می­دهد. هم­چنین بررسی اثر تغییر در قطر ناچ، نشان داد که افزایش 5/0 میلی­متری در قطر ناچ عمر خستگی را 40 درصد افزایش می­دهد. در نهایت سطح شکست نمونه­ها با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی و تحلیل شد.

 

 

زمان :  28 بهمن 1393 ساعت 8

مکان : آمفی تئاتر  دانشکده مهندسی

دانلود رزومه