مدل سازي تحليلي مكانيك شكست صفحه نازك تحت تأثير بارگذاري ارتعاشي آلتراسونيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پژوهش شكست صفحه نازك تحت تأثير بارگذاري ارتعاشي آلتراسونيك با استفاده از مكانيك شكست الاستيك خطي مورد بررسي قرار گرفته است. صفحه مورد بررسي يك صفحه متقارن ميباشد كه در دو لبه آن دو ترك Vشكل واقع شده است. صفحه به دو قسمت تقسيم شده و معادلات حاكم بر هر قسمت بهصورت مجزا حل شده است. سپس شرط پيوستگي بر فصل مشترك دو ناحيه اعمال گرديده است تا بدينوسيله ميدان تنش در اطراف ترك كه متأثر از بارگذاري ارتعاشي در دو لبه بالايي و پاييني صفحه ميباشد، محاسبه گردد. جهت محاسبه معادلات حاكم بر صفحه در ناحيه دور از ترك از معادلات حاكم بر الاستيسيته خطي و جهت محاسبه ميدان تنش و ضريب شدت تنش در اطراف ترك از روش حل ارائه شده توسط زاپالورتو استفاده گرديده است. لازم به ذكر است كه بارگذاري ارتعاشي با فركانس فراصوت به صورت كاملاً معكوس شونده بوده و دامنه تنش همواره از تنش تسليم ماده كمتر ميباشد. لذا شكست صفحه در اثر شكست خستگي بوده و جهت محاسبه نرخ رشد ترك و تخمين عمر قطعه از فرمولاسيون NASGROاستفاده شده است. نتايج به دست آمده نشان ميدهد كه افزايش فركانس تاثيري بر روي عمر قطعه نخواهد گذاشت و كاهش دامنه تنش سبب افزايش عمر خستگي صفحه خواهد شد. همچنين مشاهده گرديد كه به ازاي زاويه ترك يكسان، ضريب شدت تنش با افزايش طول ترك يا كاهش نسبت منظري افزايش خواهد يافت. به علاوه مشخص گرديد كه افزايش طول ترك سبب كاهش عمر خستگي قطعه و افزايش نسبت منظري ورق، سبب افزايش عمر آن خواهد گرديد.

209893

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان

حامد رضوي