عنوان پایان‌نامه
بررسی میزان تخریب خستگی، با استفاده از آزمون‌های پانچ کوچک
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2437;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59663
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- احسان تصدیقی
- استاد راهنما
- ناصر سلطانی
- چکیده
- هدف از انجام این پایان نامه بررسی میزان تخریب خستگی با استفاده از آزمون های پانچ کوچک بود. آزمون پانچ کوچک یکی از تکـنیک های آزمون بر روی نمونه های بسیار کوچک است که قابلیت جایگزینی برای آزمون های کشش و خزش استاندارد را دارا می باشد. آزمون پانچ کوچک با غلبه بر مشکلاتی که به دلیل جدا کردن نمونه های بزرگ در آزمون مخرب پدید می آید، می تواند به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. در این پایان نامه برای نخستین بار آزمون پانچ کوچک بر روی نمونه های تخریب شده توسط بارگذاری خستگی انجام شد و نتایج آن با نمونه های بکر مقایسه گردید. بدین منظور ابتدا آزمون پانچ کوچک بر روی دیسک های کوچکی از جنس فولاد 304 SS و در دمای اتاق با یک نرخ جابجایی ثابت انجام شد و نتایج آن با آزمون کشش استاندارد مقایسه شد. از آنجایی که بین ماکزیمم نیروی پانچ و مقاومت کششی نهایی ماده یک رابطه خطی وجود دارد، شیب این رابطه خطی به دست آمد. سپس به منظور بررسی میزان تخریب خستگی به کمک آزمون پانچ کوچک، نمونه هایی در معرض بارگذاری خستگی محوری کشش-کشش قرار گرفتند و دیسک های کوچکی (قطر 10 میلی متر و ضخامت 0.5 میلی متر) از این نمونه های تخریب شده جدا شدند. آزمون پانچ کوچک نشان داد که هرچه میزان تخریب بیشتر باشد، ماکزیمم نیروی پانچ بیشتر کاهش می یابد و در نتیجه مقاومت کششی نهایی ماده در اثر تخریب خستگی کم می شود. تئوری پالمگرن- ماینر تطابق بسیار خوبی را بین نظریه آسیب خطی و داده های تجربی به دست آمده از بارگذاری خستگی محوری کشش- کشش نشان داده است، به کمک تئوری ماینر عمر کارکردی و عمر باقیمانده خستگی تخمین زده شد و نشان داده شد که آزمون پانچ کوچک قابلیت مطلوبی در تخمین عمر کارکردی یا عمر باقیمانده خستگی دارد.
- Abstract
- The small punch test to estimate fatigue damage has been investigated in this study. Small punch test is one of the miniature testing techniques which may substitute for conventional tensile or creep tests to overcome the problem of specimen size and related effects. In this study for the first time small punch testing was performed on damaged materials and results were compared to virgin materials. Initialy small punch test under constant displacement rate for 304 SS was performed at room temperature and results were compared to conventional tensile test. As a linear relationship between maximum punch load and ultimate tensile strength, the slope of trendline was achieved. Then specimens were conducted under tension-tension axial fatigue loading and small disks (10 mm diameter , 0.5 mm thickness) were cut out from damaged specimens. It is shown that increment of fatigue damage, decreases the maximum punch load. Palmgren-Miner rule demonstrated excellent agreement between the predictions from linear damage rule and experimental tension-tension axial fatigue data. By the miner theory, fatigue life and remaining fatigue life was estimated and it is shown that small punch test has a good potential for predicting fatigue life or remaining fatigue life.
