بررسي چقرمگي شكست نمونه هاي شياردار نرم با كرنش - سختي و كرنش واماندگي بالا تحت بارگذاري مركب I/III

كارشناسي ارشد

بر خلاف تركها كه معمولاً در اجزا و سازههاي مهندسي بهصورت ناخواسته ظاهر ميشوند، از شيارها اغلب بهدليل نيازهاي ويژه طراحي استفاده ميشود. شيار باعث ايجاد تمركز تنش در اطراف نوك خود شده و بنابراين ميتواند مستعد ايجاد ترك شود. چنين تركهايي ميتوانند در اجزاي شياردار رشد كرده و در نهايت منجر به شكست آن¬ها شوند، در نتيجه همواره بررسي ظرفيت باربري چنين قطعاتي مورد نياز است. از طرف ديگر، بسياري از اجزاي سازه¬اي و ساختارهاي مهندسي از مواد شكلپذير با رفتار غيرخطي، بهويژه از مواد فلزي ساخته شدهاند كه براي اطمينان از ايمني، ارزيابي دقيق مقاومت براي آنها لازم است. از اين رو، در پژوهش پيشرو، به بررسي چقرمگي شكست نمونههاي شياردار V شكل همراه با سوراخ انتهايي ساخته شده از جنس فولاد ضدزنگ 316L تحت بارگذاري مركب I/III پرداخته شده است. بدين منظور، ابتدا نمونهها با هندسه مشخص ساخته شده و با استفاده از فيكسچري كه توانايي اعمال بار كششي خالص، برشي خارج صفحه و تركيب آنها را دارد، در مودهاي مختلف بارگذاري شده و ظرفيت باربري تجربي آنها اندازهگيري شده است. سپس جهت اجتناب از انجام محاسبات پيچيده و زمانبر الاستوپلاستيك، مفهوم ماده فرضي به كارگرفته شده تا به كمك آن بتوان ماده شكلپذير را به ماده ترد فرضي تبديل كرد. در ادامه مفهوم ماده فرضي با دو معيار شكست ترد بيشترين تنش مماسي و تنش متوسط جهت پيشبيني ظرفيت باربري نمونههاي شياردار، تركيب شد. مقدار اختلاف نتايج هركدام از معيارهاي بيشترين تنش مماسي و تنش متوسط در تركيب با مفهوم ماده فرضي، با نتايج حاصل از آزمايش بهترتيب برابر با 13/51 و 14/40 درصد به‌دست آمده است. اين ميزان اختلاف نشان ميدهد كه استفاده از مفهوم ماده فرضي در تركيب با معيارهاي شكست ترد ذكر شده، موفقيتآميز بوده است.

210538

دانشگاه علم و صنعت ايران

عليرضا ترابي

مهندسي مكانيك

مجيدرضا آيت اللهي