مقاله تحلیل تنش و بررسی ترک در اتصال پیچ و مهره به منظور تخمین عمر خستگی روش¬های تخمین عمر

Word 136 KB 35532 6
مشخص نشده مشخص نشده تاسیسات - مکانیک
قیمت: ۲,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • شکست اجزای مکانیکی در اثر خستگی، فرآیندی است ناگهانی که قبل از شکست هیچ تغییری در کارکرد قطعه مشاهده نمی­شود. در بسیاری از موارد وقوع آن بسیار خطرناک و پر هزینه می­باشد. مانند تخریب پل­، شکست اجزای مختلف توربین، شکست اجزای مختلف هواپیما و بسیاری دیگر از موارد. با توجه به این نکته، تخمین عمر اجزای خستگی همواره مورد توجه پژوهشگران بوده و روش­های مختلفی برای تخمین عمر ارائه کرده­اند. به طور کلی روش­های مختلف را می­توان در چهار دسته، طبقه‌بندی کرد که عبارتند از:

    روش ­های بر پایه تنش

    روش­های بر پایه کرنش

    روش­های بر پایه مکانیک شکست

    روش فاصله بحرانی

     روش­های بر پایه تنش

    روش­های بر پایه تنش یکی از قدیمی‌ترین راه­های تخمین عمر هستند که از اواسط قرن نوزدهم معمول شده­اند و به روش S-N نیز شهرت دارند. در مواردی کاربرد مناسبی دارند که تنش­های سیکلی، پارامتر تعیین کننده بوده و تغییر شکل­های پلاستیک در قطعه کم باشند. در این روش، عمر قطعه با استفاده از نمودار S-N نمونه استاندارد تخمین زده می­شود. به عنوان مثال در شکل 1 یک منحنی S-N برای فولاد UNS G41300 نشان داده شده است. دو ناحیه مجزا در آن قابل تشخیص می­باشد: ناحیه کم چرخه و ناحیه پر چرخه. ناحیه کم چرخه تا عمر 103 و ناحیه پر چرخه از 103 بیشتر را شامل می­شود. در یک تقسیم‌بندی دیگر عمر کمتر از 106 را عمر محدود و عمر بیشتر از آن را عمر نامحدود می­نامند. همان گونه که از این نمودار می­توان دریافت، تنش­های کمتر از MPa 50 باعث شکست ماده نمی­شوند. این سطح تنش را حد دوام یا حد خستگی می­نامند و با  نشان می­دهند. در موادی مانند فولادها از این عمر به بعد قطعه تحت بارگذاری خستگی نمی­شکند، بنابراین به دست آوردن آن یکی از پارامترهای مهم در طراحی می­باشد. در بسیاری از موارد عمر متناظر با آن را 106 در نظر می­گیرند.

    شکل 1 - نمودار S_N برای فولاد UNS G41300.

    با توجه به شکل 1 رابطه تنش و عمر در مختصات لگاریتمی در ناحیه عمر محدود به صورت خطی می­باشد. بنابراین، در این محدوده می­توان معادله­ای بین عمر و تنش به صورت رابطه زیر برقرار کرد.

     در این رابطه b توان استحکام خستگی،  ضریب استحکام خستگی،  دامنه تنش و  عمر خستگی در ناحیه عمر محدود می­باشد. این رابطه به رابطه باسکوین شهرت دارد. برای به دست آوردن ضریب و توان استحکام خستگی می­توان از نمودار S-N کمک گرفت. به عنوان مثال اگر  باشد، آنگاه  خواهد بود. البته، باید دقت کرد که این رابطه برای قسمت خطی نمودار صادق است و برای به دست آوردن مقدار  در عمر 1 دور، نیاز به برون‌یابی می­باشد.

    روش­های بر پایه کرنش

    در قسمت قبل در مورد روش تخمین عمر بر پایه تنش توضیحاتی ارائه گردید. این روش در جاهایی کاربرد دارد که تنها تغییر شکل الاستیک روی ­دهد. این در حالی است که با وجود تنش و کرنش الاستیک اسمی، ممکن است ماده به صورت موضعی در نقاط تمرکز تنش، تسلیم شود. در چنین شرایطی از روش­های تخمین عمر بر پابه کرنش استفاده می­گردد. این روش­ها در اواخر دهه 1950 پایه­گذاری شدند و نسبت به روش­های بر پایه تنش در تخمین عمر موفق­تر عمل کرده­اند. در روش­های بر پایه کرنش، عمر لازم برای ایجاد ترک و رشد ترک‌های کوچک در ناحیه تمرکز تنش را می­توان با عمر نمونه استاندارد برابر گرفت. این موضوع در شکل 2 نشان داده شده است. بر اساس این روش دامنه کرنش پارامتر تعیین کننده در تخمین عمر می­باشد. بنابراین، دامنه کرنش در ناحیه بارگذاری با نمودار کرنش _ عمرنمونه استاندارد تحت بارگذاری کرنش کنترل مقایسه می­گردد و عمر قطعه تخمین زده می­شود. در شکل 3 نمودار کرنش _ عمر به صورت شماتیک نشان داده شده است.

    شکل 3 - اساس روش تخمین عمر بر پایه کرنش.

    شکل 4- نمودار شماتیک کرنش عمر

    در حالت کلی، دامنه کرنش کل برابر با مجموع دامنه کرنش الاستیک و دامنه کرنش پلاستیک می­باشد. در پدیده خستگی در ناحیه عمر بالا تغییر شکل مواد به صورت الاستیک است. بنابراین، در این محدوده دامنه کرنش الاستیک عامل تعیین کننده در تخمین عمر می­باشد. در شکل 3 دامنه کرنش الاستیک به صورت خط مجانب در عمر بینهایت نشان داده شده است. این در حالی است که در عمرهای کم تغییر شکل­های پلاستیک افزایش می­یابند. پس، در این ناحیه دامنه کرنش پلاستیک تعیین کننده­ است. در شکل 3 عمر مربوط به دامنه کرنش پلاستیک به صورت مجانب در عمرهای کم مشخص گردیده است. با توجه به این شکل دامنه کرنش کل را می­توان با جمع کردن دو رابطه خطی برای دامنه کرنش الاستیک و کرنش پلاستیک به دست آورد. رابطه­ای که توسط مارو برای آن پیشنهاد گردید به صورت معادله زیر می­باشد.

     روش­های بر پایه مکانیک شکست

    شکست خستگی خود را به صورت یک ترک رشد کرده نشان می­دهد. در هر سیکل بارگذاری ترک به اندازه کمی رشد می­کند. بنابراین، با پیدا کردن روشی برای تعیین میزان رشد ترک در هر سیکل می­توان عمر کل رشد ترک را تخمین زد. به طور کلی یک فرآیند خستگی را می­توان به سه بازه تقسیم کرد: (i) جوانه زنی ترک، (ii) رشد ترک، (iii) شکست ترد. روش مکانیک شکست با بررسی شرایط بارگذاری بر روی ترک، عمر لازم برای رشد آن را پیش‌بینی می­کند. به طور کلی می­توان حالت‌های مختلف بارگذاری روی یک ترک را ترکیبی از سه مد نشان داده‌شده در شکل 4 در نظر گرفت. در مد I ترک تحت بارگذاری کشش

  • فهرست:

    ندارد
     

    منبع:

    ندارد

چکیده مطالعه رفتار سنگ ها بر خلاف بعضی از مصالح مهندسی در محدوده الاستیک خلاصه نمی شود. جهت تعیین رفتار واقعی توده های سنگی، مطالعه رفتار سنگ ها در تمام مراحل بارگذاری حتی پس از نقطه مقاومت نهایی، شکست و خرابی کامل سنگ نیز امری ضروری است. به همین دلیل ارزیابی رفتار و مطالعه جامع سنگ ها در آزمایشگاه توسط دستگاههای عادی آزمایش ( که صرفاً قادر به بارگذاری سنگ تا مقاومت نهایی سنگ ...

طراحان نياز فراواني به مواد مستحکم‌تر و مقاوم‌تر در برابر خوردگي دارند. فولادهاي زنگ نزن توسعه داده شده و به کار رفته در دهه‌هاي دوم و سوم قرن بيستم ميلادي، نقطه شروعي براي برآورده شدن خواسته‌هاي مهندسي در دماهاي بالا بودند. بعداً معلوم شد که اين مو

-1 مقدمه طبق آزمايشات مستقل از دما و فشار متغير، از نظر ترموديناميکي، مواد سه حالت اصلي : مايع، جامد، گاز دارند. تعيين کننده هر يک از اين حالات درجه آزادي بين اتمها و قيد و بند آنها به يکديگر است و يک مرحله تحول بين هر حالت وجود دارد. تعريف شيشه

سمينار کارشناسي ارشد ( M.S.C ) رشته مهندسي پزشکي – بيوالکتريک سال تحصيلي 87-88 فصل اول بررسي عوامل ايجاد کننده زخم بستر، روشها و مکانيزم هاي پيشگيري ازآن 1-1- مقدمه اصولاوقتي بدن يک موجود زنده در مدت زمان طولاني بر روي

بیوفنآوری در نیم قرن اخیر به معانی متفاوتی به کار رفته است. از سال ۱۹۸۰ به بعد با رشد فنآوری DNA با صفات ارثی جدید، فنآوری آنتی بادی منوکلونال و فنآوریهای جدید جهت مطالعه و بررسی سلولها و بافتها بیوفنآوری دستخوش تغییرات زیادی در محدوده وسیعی از کاربردهای پزشکی، صنعتی و به معنای عموم دانش گردیده ا ● بیو فن آوری بیوفنآوری در نیم قرن اخیر به معانی متفاوتی به کار رفته است. از سال ...

خلاصه :‌ استفاده از مصالح ترکیبی برای باز سازی شالوده های زوال یافته پذیرش جهانی یافته است . تکنیکهای قراردادی برای مقاوم سازی تحت استاندارد پلها کاری بسیار گران و وقت گیر و طاقت فرسا است . بسیاری از تکنیکهای جدید از فیبرهای مقاوم پلیمری ورقه ورقه ای و سبک با مقاومت بالا ونیز دارای خاصیت ضد ‌فساد و خوردگی جهت دستیابی به نتیجه های بهتر استفاده می کند ظرفیت باربری بی‌شاهیترهای ...

مقدمه: دراین تحقیق برخی مقالات که از سال 1996 به بعد در ارتباط با سیمان های استخوان مختلف ارائه شده است مورد بررسی قرار گرفته اند. به طور کلی چهار نوع سیمان استخوان برای کاربردهای ارتوپدی و دندانپزشکی موجود است که دو تاپایه پلیمری و دوتای دیگر سرامیکی دارند که عبارتند از: سیمان های اکریلیکی یا سیمان های با پایه پلی متیل متاکریلات PMMA)) سیمان های با پایه پلی پروپیل فومریت (PPF) ...

چکیده : همانطور که می دانیم شاتکریت عبارت است از ملات یا بتنی که بافشار هوا و سرعت زیاد به سطح کار پاشیده می شود یا به عبارت دیگر بتن بدون قالب میباشد. مزیت استفاده از شاتکریتدر پروژهای فراوانی در سرتاسر دنیا به اثبات رسیده است. زمانی که پیشرفته ترین تکنولوژی ها مورد استفاده قرار می گیرد کارایی الیاف بطور کلی برابر یا بهتر از سیستم سنتی مش فولادی است. در این مقاله مزایای استفاده ...

در طرحهاي محور بادامک موتور ماشينهاي نوين و امروزي لازم است که خواصي از قبيل سختي و مقاومت مد نظر بوده و همچنين بصورت ضد خستگي و داراي استحکام بالا و نشکن باشد. تا به حال براي اين قبيل کاربردها از فولاد هاي عملياتي حرارتي شده و (آهنگري شده) است

هر فرد در زندگي روزمره از حرکات و فعاليت هاي زيادي استفاده مي کند اما نمي توانيد فاکتور تمرينات بدني از برنامه هاي روزمره حذف کنيد. چرا که علاوه بر عضلاتي که در فعاليت هاي خاص و يکنواخت درگير هستند، بايستي ديگر عضلات و از همه مهم تر عضلات مخالف و مق

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول