بررسي ظرفيت تحمل‌ بار قطعات چكش‌خوار تركدار با كرنش- سختي بالا تحت بارگذاري مركب I/II

كارشناسي ارشد

رشد ترك در مواد چكش‌خوار نسبتاً آرام و تدريجي است. اين امر بازرسي‌هاي دوره‌اي سازه‌هاي مهندسي را راحت‌تر مي‌كند و مانع از وقوع شكست ناگهاني و فاجعه‌بار آن‌ها خواهد شد. لذا مهندسان معمولا ترجيح مي‌دهند از مواد چكش‌خوار در ساخت سازه‌هاي مختلف استفاده كنند. با توجه به كاربرد گسترده مواد چكش‌خوار در صنايع مختلف وجود معياري ساده براي تحليل شكست نرم ضروري است. هدف از اين پژوهش، بررسي تجربي و تئوري چقرمگي شكست صفحات مربعي شياردار همراه با پيش‌ترك مركزي تحت بارگذاري مركب I/II است. اين صفحات از فولاد ضد زنگ 316-ال با خاصيت چكش‌خواري زياد و كرنش- سختي بالا ساخته شده‌اند. به منظور تعيين تجربي ظرفيت تحمل‌بار قطعات تركدار، تعدادي آز‌مون‌ شكست بر روي نمونه‌هاي آزمايشگاهي مورد نظر انجام شده است. مشاهدات تجربي نشان مي‌دهد كه اين قطعات در آستانه رشد ترك، تغيير شكل پلاستيك زيادي را تجربه مي‌كنند. همچنين براي تخمين تئوري نتايج تجربي، از مفهوم ماده فرضي استفاده شده است. با استفاده از اين مفهوم مي‌توان بدون نياز به انجام تحليل‌هاي پيچيده و زمان‌بر الاستيك-پلاستيك و تنها با بكارگيري تحليل‌هاي مكانيك شكست الاستيك خطي، چقرمگي شكست مواد چكش‌خوار را پيش‌بيني كرد. در واقع، براساس فرضيات مفهوم ماده فرضي، ماده ترد فرضي با خاصيت الاستيك خطي، جايگزين فولاد ضد زنگ 316-ال شده، سپس با تركيب مفهوم ماده فرضي با معيارهاي تنش ميانگين، تنش ميانگين تعميم يافته، بيشينه تنش مماسي، بيشينه تنش مماسي تعميم يافته، چگالي انرژي كرنشي و چگالي انرژي كرنشي تعميم يافته، مقادير چقرمگي شكست قطعات مورد نظر پيش‌بيني شده است. مقايسه نتايج نشان مي‌دهد كه معيارهاي تركيبي بررسي شده مي‌توانند بخوبي نتايج تجربي را پيش‌بيني كنند.

196457

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا ترابي

مهندسي مكانيك-طراحي كاربردي-جامدات

دكتر مجيدرضا آيت اللهي