عنوان پایان‌نامه
تعیین ضریب شدت تنش در لوله های جدار نازک با استفاده از یک آزمایش کشش ساده
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2539;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60803
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- مجید حیدروند
- استاد راهنما
- ناصر سلطانی
- چکیده
- هدف از این پروژه تعیین چقرمگی شکست لوله های جدار نازک آلومینیومی با استفاده از آزمون کشش ساده و معرفی یک روش استاندارد کارخانه ای ساده جهت تعیین این پارامتر با استفاده از نمونه هایی با ابعاد کوچک می باشد. به این منظور نمونه هایی با ترک های مرکزی با طول ترک های مختلف طراحی و پیشنهاد شد. ابتدا با استفاده از وایرکات ترک هایی در نمونه ها ایجاد شد. نتایج به دست آمده نشان دهنده ی ثابت بودن ضریب شدت تنش بحرانی برای نمونه هایی با طول ترک بین 10 تا 20 میلی متر بود. در ادامه برای بررسی نحوه و میزان اثرات شعاع نوک ترک در نتایج آزمایشگاهی ترک های خستگی در نمونه ها ایجاد گردید. با مقایسه ی نتایج حاصل مشاهده گردید که نتایج ترک های خستگی و ترک های ایجاد شده با وایرکات اختلافی در حدود 5 درصد دارند. از این رو برای کاهش هزینه و صرفه جویی در زمان می توان از ترک هایی ایجاد شده با وایرکات برای به دست آوردن ضریب شدت تنش بحرانی استفاده کرد. به منظور ساده سازی و کاهش هزینه های آزمون ها، نمونه های کوچک تر با ترک لبه ای پیشنهاد شد. در ادامه از نتایج حاصل از نمونه های کوچک تر و تحلیل آن ها، یک روش ساده برای اندازه گیری ضریب شدت تنش بحرانی لوله های جدار نازک آلومینیومی پیشنهاد شد. در نهایت برای بررسی بیشتر نتایج، نمونه های تحت آزمون با استفاده از روش تحلیل اجزای محدود نیز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تحلیل اجزای محدود اختلاف کمی با نتایج آزمایشگاهی نشان دادند. لغات کلیدی: لوله های جدار نازک، چقرمگی شکست، استاندارد کارخانه ای
- Abstract
- The main purpose of this project is to determine fracture toughness of aluminum thin-walled shells using tensile stress test and present a simple factory standard for evaluating this parameter using samples with small dimensions. To fulfill this errand, different length samples with central crack generated by wire-cut process, designed and proposed. Results showed that critical stress intensity factor was almost constant for samples with crack length of 10 up to 20mm. In order to investigate the effects caused by radius of notch, fatigue cracks were created on samples. Less than 5 percent difference was found by comparing between cracks generated by wire-cut and fatigue. Hence, wire-cut cracks are implemented to determine critical stress intensity factor for cost and time reduction. In order to simplify and reduce cost of experiments, small samples with double edge notch were proposed. Results showed that critical stress intensity factor obtained for small samples was almost constant and did not change for different lengths. By analyzing the data obtained for small samples, a simple method was proposed for evaluating critical stress intensity factor for thin-walled aluminum shells. Finally finite element method was implemented for further investigation of the obtained results. Slight difference was found between finite element and the experimental results. Keywords: Thin-Walled Shells, Fracture toughness, Factory Standard
