فریبرز نصیری فرد
فریبرز نصیری فرد
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
عنوان:
اثرنوع و ابعاد ناحیه تمرکز تنش بر ایجاد و رشد شبه استاتیکی ترک درمواد فلزی تحت مودترکیبی ɪ/ɪɪ
استاد راهنما:
دکتر رحمن سیفی
اساتید داور:
دکتر غلامحسین مجذوبی
دکترامیر حسین محمودی
نگارش:
فریبرز نصیری فرد
زمان:
یکشنبه 10/11/95 ساعت 18
مکان:
آمفی تئاتر دانشکده
چكيده:
شیارها در قطعات و ساختارهای مهندسی برای نیازهای طراحی خاص به کار میروند. شکلهای متنوع شیارها میتواند در المانهای ساختاری که تعداد زیادی از آنها O، U وV شکل هستند، دیده شود. برخلاف ترکها و عیوب، که برای قطعات مضر هستند، شیارها میتوانند به طور همزمان مفید و مضر باشند. در کنار سودمندی، شیارها ممکن است به دلیل تمرکز تنشی که در همسایگی آن ایجاد میشود و نتیجهاش شروع ترک از لبه شیار است، برای یک ساختار مهندسی مضر باشند. در تحقیق پیشرو، تأثیر هندسه و ابعاد مختلف شیارهای موجود در ورق بر ظرفیت حمل بار قطعه، نقطه و زاویه شروع شکست و رشد ترک از مرز شیار به صورت تجربی، تئوری و عددی بررسی شده است. آزمایشها به دو سری نمونههای شیاردار و نمونههای شیاردار با پیشترک تقسیم شدند. برای سری اول نمونهها چندین ورق نازک مستطیلی ساخته شده از آلومینیم 7075-T6 و ضعیف شده توسط شیارهای U شکل و V شکل نوک گرد با ابعاد متفاوت برای شکست مود ترکیبی 𝛪/𝛪𝛪 آزمایش شد و ظرفیت حمل بار و زاویه شروع شکست به طور آزمایشگاهی ثبت شد. سپس مفهوم مواد معادل با هدف برابر گرفتن مواد نرم با مواد ترد از نقطه نظر چگالی انرژی کرنشی، در ارتباط با معیارهای شکست ترد، ماکزیمم تنش مماسی و تنش متوسط برای پیشبینی نتایج آزمایشگاهی استفاده شد. با وجود رفتار مکانیکی مواد، دقت هر معیار شکست اساسا بستگی بر شکل شیار و از این رو، بر توزیع تنش اطراف مرز شیار داشت. مقایسه کمی نتایج آزمایشگاهی چقرمگی شکست با پیشبینیهای تئوری تحت شرایط مود ترکیبی، درصد خطای بین نتایج تجربی و تئوری برای معیارهای VMTS-EMC و VMS-EMC به ترتیب 9/5 درصد و 5/2 درصد و برای معیارهای UMTS-EMC وUMS- EMC به ترتیب 2 درصد و 5/5 درصد نشان داد. با استفاده از چنین معیارهایی، مهندسین به انجام تحلیلهای الاستیک_ پلاستیک برای تخمین شکست مود ترکیبی قطعات نرم شیاردار نیاز ندارند. محل شروع ترک با استفاده از معیار بیشینه تنش مماسی بررسی و پیشبینی شد و صحت این روش با نتایج آزمایشگاهی تایید شد. در سری دوم آزمایشها جهت بررسی مسیر رشد ترک، ابتدا جهت ترکدار کردن نمونههای شیاردار برای هندسههای مختلف شیار، ترکهایی از نوک شیار به طول mm6/0 با توجه به نقطه و زاویه شروع ترک بدست آمده، ایجاد شد سپس برای بررسی عددی مسیر رشد ترک از روش گام به گام که متکی بر معیار بیشینه تنش مماسی است، استفاده شد. معیار بیشینه تنش مماسی پیشبینی دقیقی از مسیر رشد ترک ارائه میدهد. در رشد ترک سهم ضریب شدت تنش مود یک در شعاع شیار کمتر ، زاویه دهانه شیار و زاویه مود ترکیبی شیار کوچکتر، بیشتر بود و ترک سریعتر به سمت مود یک پیش رفت.
واژههای کلیدی: شکست نرم، رشد ترک، مفهوم مواد معادل، شیار U، شیار V
Abstract:
Notches are employed in engineering components and structures because of their special design requirements. Various shapes of notches can be seen in structural elements that a large number of which are V, U and O-shaped. Unlike cracks and defects which are all harmful for components, notches can be simultaneously useful and harmful. Beside their usefulness, notches may be harmful for an engineering structure because they concentrate stresses at their neighborhood which may result in crack initiation from the notch border. In the present study, The effect of the geometry and dimensions of different notches in the sheet on load-carrying capacity of the component, point and fracture initiation angle and crack growth from the notch border, has been experimentally, theoretically and numerically investigated. The tests were divided in two series of the notched specimens and notched specimens with pre-crack. For the first series of specimens several rectangular thin sheets made of Al 7075-T6 and weakened by U and blunt V notches With different dimensions were tested for mixed mode I/II fracture, and the load-carrying capacity and the fracture initiation angles were experimentally recorded. Then, the Equivalent Material Concept (EMC), is utilized with the aim to equate a ductile material with a virtual brittle material from the viewpoint of strain energy density was utilized in conjunction with the maximum tangential stress (MTS) and the mean-stress (MS) mixed mode brittle fracture criteria to predict the experimental results. Despite the mechanical behavior of material, the accuracy of each failure criterion depends basically on the notch feature and hence on the stress distribution around the notch border. Quantitative comparison the experimental results of the notch fracture toughness with the theoretical predictions under mixed mode I/II loading conditions show that error percent between the theoretical and experimental results for the VMTS-EMC and VMS-EMC criteria are approximately 5.9% and 2.5%, respectively and for the UMTS-EMC and UMS-EMC criteria are approximately 2% and 5.5%, respectively. By using such criteria, engineers do not require to perform elastic-plastic analysis for estimating mixed mode I/II failure of notched ductile components. The location of crack initiation by using the maximum tangential stress criterion was investigated and was predicted and accuracy of this method was confirmed by the experimental results. In the second series of experiments to study crack growth path, first to cracked up the notched specimens for different geometries of the notch, cracks from tip of the notch with The length of 6 mm According to obtained point and crack initiation angle was created then to Investigate the numerical crack growth path, the incremental method that relies the maximum tangential stress criterion was used. The maximum tangential stress criterion accurately predicts crack growth path. At the crack growth the role of mode I stress intensity factor in smaller notch radius, smaller notch Opening angle and smaller notch Mixed mode angle was more and the crack moved faster to ward mode I.
Key Words: ductile fracture, crack growth, Equivalent Material Concept, U-notch, V-notch
1- مشخصات فردي | ||
| تاریخ تولد :1368 | نام : فریبرز نام خانوادگی: نصیری فرد |
| محل تولد: تالش | نام پدر : منصور |
تلفن تماس: 09118856918 | نشانی محل سکونت: تالش- خیابان دکتر مفتح-کوچه میناری | |
پست الکترونیکی: fariborzosnamari@yahoo.com | تلفن تماس ضروری: 09118856918 |
2- سوابق تحصيلي : | |||||||
معدل
| کشور/ شهر محل تحصیل | نام واحد آموزشی | مدت تحصیل | گرایش | رشته تحصیلی | مقطع تحصیلی | |
تا | از | ||||||
18/16 | تالش | طالقانی | 87 | 86 |
| ریاضی | دیپلم |
22/16 | رشت | موسسه غیرانتفاعی جابربن حیان | 92 | 88 | جامدات | مکانیک | لیسانس |
16 | همدان | بوعلی سینا | 95 | 93 | طراحی کاربردی | مکانیک | فوق لیسانس |
3- عـلائـــق:
فوتبال- مراسم های مذهبی- سینما و فیلم |
به اطلاع متقاضیان دکترای سال تحصیلی 1404-1403 رشته های مهندسی (مکانیک - کامپیوتر - برق - مواد - عمران - صنایع) دانشگاه بوعلی سینا می رساند، فهرست اساتید پذیرنده دانشکده مهندسی...
به اطلاع می رساند یک شرکت دانش بنیان در اصفهان نیازمند خدمات تحقیقاتی دانش آموختگان رشته های مواد و شیمی بوده و استخدام می کند. علاقمندان جهت کسب اطلاعات بیشتر و هماهنگی با شماره 03133879868 در...
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...