پارس پروژه (پرتال خدمات دانشگاهی)

MV7- بررسي طول عمر قطعات تحت شرايط خستگي با بار دامنه ثابت

کد محصول MV7

فایلWORD

87 صفحه

35000 تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

چكيده:

انواع زيادي از واماندگي هاي مكانيكي در تمام زمينه هاي مهندسي وجود دارد. اين واماندگي ها مي توانند در قطعات و سازه هاي ساده، پيچيده، ارزان  قيمت و گران  قيمت رخ دهند. واماندگي هاي مكانيكي، زيان هاي جاني و مالي بي شماري بر جاي گذاشته است. از سال 1830 مشخص شده است كه وقتي مواد تحت يك بارگذاري نوساني و تكراري ديناميكي قرار مي گيرند، در تنشي به مراتب كمتر از وقتي كه تحت بارگذاري ثابت قرار دارند مي شكنند. شكست خستگي امروزه متداول تر شده است، زيرا تكنولوژي تجهيزات، وسائل و دستگاه ها و ماشين هايي را ساخته است كه اغلب تحت بارگذاري ديناميكي كار مي كنند. به طوري كه گفته مي شود حدود 90% همه شكست هاي مكانيكي در اثر خستگي مي باشد. در اين پژوهش ما به بررسي طول عمر قطعات تحت شرايط خستگي با بار دامنه ثابت مي پردازيم. سه روش تحليلي براي طراحي خستگي و پيش بيني عمر خستگي فلزات ارائه شده است: تنش اسمي، كرنش موضعي و رشد ترك خستگي. اين سه روش در اكثر برنامه هاي تجاري، دولتي و در كامپيوترهاي خانگي در نظر گرفته شده اند و در اكثر    موقعيت هاي طراحي خستگي پيچيده، به طور موفقيت آميزي مورد استفاده قرار گرفته اند.

كلمات كليدي: خستگي، مدل عمر، مدل عمر، تنش ميانگين و رشد ترك خستگي.

فصل اول           1

فصل دوم: مكانيزم و مدل هاي عمر خستگي           4

2-1      مكانيزم آسيب خستگي    5

2-2      روش هاي طراحي و مدل هاي عمر خستگي          8

فصل سوم: بارگذاری، نمونه ها و آزمايش هاي خستگي      10

3-1      بارگذاری خستگی          10

3-2      دستگاه های آزمايش خستگی      14

3-3      نمونه های آزمايش خستگی         17

فصل چهارم: ديدگاه تنش- عمر   20

4-1      منحني S-N يا منحني وهلر           20

4-2      حد خستگي تنش تك محوري كاملاً معكوس        22

4-3      تخمین منحنی S-N برای یک قطعه بر اساس استحکام کششی          26

4-4      راهکار  28

4-4-1  استحکام کششی نهایی تخمینی یک فولاد 28

4-4-2  استحکام خستگی تخمینی در 103 چرخه   29

4-4-2-1          استحكام خستگی پایه در 103 چرخه برای انواع مختلف بارگذاری   29

4-4-2-2          ضریب های اصلاح استحكام خستگي برای قابلیت اطمینان در 103 چرخه     29

4-4-3  حد خستگی تخمین زده شده        30

4-4-3-1          ضریب اصلاحی حد خستگی برای نوع بارگذاري   32

4-4-3-2          ضریب های اصلاحی پرداخت سطح (CS) در حد خستگی  34

4-4-3-3          ضریب اصلاحی برای اندازة نمونه (CD) در حد خستگی     35

4-5      اثر تنش میانگین 38

4-6      مثالي از تخمين عمر با استفاده از ديدگاه تنش- عمر           44

فصل پنجم: تحليل و طراحي خستگي بر مبناي كرنش         47

5-1      آزمايش کشش یکنواخت و رفتار تنش-کرنش       48

5-2      تغییر شکل چرخه ای مواد و رفتار تنش-کرنش چرخه ای   53

5-3      رفتار تنش-کرنش چرخه ای حالت دائم    54

5-4      تخمین عمر با روش مبتنی بر کرنش          58

5-5      روش های تصحیح تنش میانگین  59

5-5-1  روش مارو براي تصحيح تنش ميانگين       59

5-5-2  مدل اسمیت- واتسون- تاپر (SWT)          60

فصل ششم: مكانيك شكست و رشد ترك خستگي 62

6-1      مفاهيم LEFM   62

6-1-1  مودهاي بارگذاري          63

6-1-2  ضريب شدت تنش          63

6-2      رشد ترک خستگی         65

6-3      منحنی S شکل سرعت رشد ترك خستگي در مقابل           67

6-4      روش های آزمايش رشد ترک خستگی در بارگذاری با دامنه ثابت   68

6-4-1  مثالی از انتگرال گیری عمر رشد ترک بدون اثرات تنش متوسط       69

6-5      اثرات تنش متوسط          72

6-5-1  مثالی از عمر رشد ترک به همراه اثرات تنش متوسط           74

فصل هفتم: خستگي بر اثر بارگذاري با دامنه متغير   76

7-1      بارهای طیفی و آسیب انباشته        76

7-2      تئوری های آسیب انباشته 79

7-2-1  قانون آسیب خطی پالمگرن- ماینر            79

7-2-2  قاعدۀ آسیب خطی دوگانه مانسون و هالفرد            81

منابع و مراجع     87

 

 

 

فهرست اشكال

 

شكل ‏2 1 فرايند خستگي يك ورق نازك تحت بارگذاري كششي چرخه اي 6

شكل ‏2 2 شماتيك يك سطح شكست خستگي در يك شافت فولادي          7

شكل ‏2 3 علائم و رگه هاي سطح شكست 7

شكل ‏2 4 الگوريتم طراحي خستگي          9

شكل ‏3 1 نمونه هایی از طیف های بار در حین کار            11

شكل ‏3 2 علائم و زیرنویس های مربوط به بارگذاری چرخه ای با دامنه ثابت            12

شكل ‏3 3 سیکل های مختلف تنشی براي نسبت هاي تنشي مهم (R)  13

شكل ‏3 4 ماشین های آزمايش خستگی     15

شكل ‏3 5 سیستم آزمايش سروهیدرولیکی حلقه بسته با استفاده از کنترل کامپیوتر شخصي       17

شكل ‏3 6 نمونهْ سوراخ كليدي براي نظارت بر مدت جوانه زني ترك خستگي و رشد آن        18

شكل ‏3 7 نمونه های آزمايش خستگی      19

شكل ‏4 1 منحني S-N حاصل از آزمايش چرخشي- خمشي براي فلزات مختلف        21

شكل ‏4 2 رابطه بین استحکام خستگی نمونه بدون شیار خمشی و استحکام نهایی کششی          24

شكل ‏4 3 رابطه بين حد خستگي و استحكام كششي براي نمونه هاي فولادي  25

شكل ‏4 4 شماتيكي از نمودار S-N برای فولاد        27

شكل ‏4 5 ماشین های آزمون خستگی تیر چرخان و تیر یک سر گیردار         27

شكل ‏4 6 نمودار S-N اصلاح شده براي قطعات يكنواخت فولادي   28

شكل ‏4 7 شماتيكی از داده های خستگی در 106 چرخه برای فولاد کارشده  31

شكل ‏4 8 شماتيكی از داده های استحکام خستگی برای آلیاژهای آلومینیم کارشده    32

شكل ‏4 9 منحنی S-N تعمیم داده شده برای بارگذاری های مختلف فولاد     33

شكل ‏4 10 توصیف کیفی ضرایب اصلاحی سطح CS         34

شكل ‏4 11 توصيف كيفي ضريب پرداخت سطح CS          35

شكل ‏4 12 توصیف کیفی ضریب اندازه CD          36

شكل ‏4 13 منحنی S-N برای میله فولادی سنگ زده شده و بدون فاق، تحت بارگذاری محوری           37

شكل ‏4 14 اثر تنش متوسط بر روي عمر خستگي   38

شكل ‏4 15 تولید خطوط عمر ثابت در مختصات  و             39

شكل ‏4 16 نمودارهای گودمن و گربر برای داده های وهلر  40

شكل ‏4 17 نمودارهای «هایگ» برای روابط گودمن و گربر  40

شكل ‏4 18 مدل هايي براي حد خستگي تركيبي و تسليم براي مواد نرم          41

شكل ‏4 19 مقايسه مدل هاي تنش ميانگين گودمن و مارو     43

شكل ‏4 20 ضرايب حساسيت تنش ميانگين            43

شكل ‏4 21 اثر استحكام نهايي ماده بر ضريب M    44

شكل ‏4 22 نمودارهاي عمر ثابت همراه با معيار تسليم          45

شكل ‏5 1 پیکربندی و ابعاد نمونه های خستگی معمول         49

شكل ‏5 2 منحنی تنش-کرنش مهندسی     50

شكل ‏5 3 بارگذاری غیر الاستیک و باربرداری الاستیک      51

شكل ‏5 4 رفتار تنش واقعی بر حسب کرنش پلاستیک در فولاد        51

شكل ‏5 5 منحنی تنش-کرنش حقیقی       52

شكل ‏5 6 اثر باوشينگر    53

شكل ‏5 7 رفتار گذرای سخت شوندگی چرخه ای  55

شكل ‏5 8 رفتار گذرای نرم شوندگی چرخه ای      55

شكل ‏5 9 حلقۀ هیسترزیس           56

شكل ‏5 10 منحنی تنش-کرنش چرخه ای 57

شكل ‏5 11 رفتار تنش-کرنش چرخه ای و یکنواخت          58

شكل ‏5 12 مدل تصحيح تنش ميانگين مارو            60

شكل ‏5 13 مدل تصحيح تنش ميانگين SWT         61

شكل ‏6 1 مودهاي رشد ترك       63

شكل ‏6 2 منحني‌هاي مورد نياز براي محاسبه ضريب هندسي براي تركيبي خاص از قطعه         64

شكل ‏6 3 مفهوم عمر امتداد یافته بر اساس ترسیمۀ طول ترک a به صورت تابعی از تعداد چرخه           65

شكل ‏6 4 طول ترک خستگی در مقابل چرخه های اعمالی  66

شكل ‏6 5 طرح کلی از رفتار مارپیچی سرعت رشد ترک خستگی در مقابل K△        68

شكل ‏6 6 برهم نهي نوارهاي پراكندگي بارسوم بر روي نوار پراكندگي رشد ترك خستگي    71

شكل ‏6 7 نمونه هاي از اثر تنش متوسط بر روي سرعت هاي رشد ترك خستگي       73

شكل ‏7 1 نمایش تاریخچه های بارگذاری به صورت نمودار زمان- بار          77

شكل ‏7 2 طیف های بارگذاری برنامه بلوکی          78

شكل ‏7 3 بلوک های تنشی با دامنه ثابت و منحنی S-N       80

شكل ‏7 4 آسیب انباشته دوخطی   82

شكل ‏7 5 قاعده های آسیب خطی فاز I و فاز II      82

شكل ‏7 6 قاعدة آسيب دوخطي منحني آسيب انباشته براي بارگذاري دو مرحله اي     83

شكل ‏7 7 مختصات نقطۀ زانو برای قاعدۀ آسیب دو خطی    84

 

فهرست جداول

جدول ‏3 1 استانداردهای اجرایی ASTM در ارتباط با آزمايش خستگی فلزات           16

جدول ‏3 2 استانداردهای اجرایی ISO در رابطه با آزمايش خستگی فلزات     16

جدول ‏4 1 مقادیر تخمینی            29

جدول ‏4 2 ضرایب قابلیت اطمینان 31

جدول ‏4 3 ضرایب بار     33

جدول ‏6 1 خواص تقريبي رشد ترك خستگي در ناحيه II براي معادله پاريس            70

جدول ‏7 1 داده هاي آزمون خستگي تنش پله اي چهار مرحله اي     81

 

 

 

ارسال نظر


کد امنیتی
بارگزاری مجدد

راهنمای خرید

نحوه ی خرید

 شماره پشتیبانی و تلگرام 09372555240

 1- پرداخت اینترنتی: برای پرداخت اینترنتی اینجا کلیلک کنید

2.کارت به کارت: با استفاده از پایانه های خود پرداز مبلغ محصول را به شماره کارت زیر انتقال داده و سپس  4 رقم آخر کارت،ادرس ایمیل و کد محصول را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید  6104337867130005 به نام علی اصغر رحیمی موحد بانک ملت

3: واریز نقدی به شماره حساب  ۱۲۶۰۸۹۳۱۴۵ وسپس شماره فیش ادرس ایمیل و کد محصول  را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید