عنوان پایان‌نامه
تعیین ضرایب شدت تنش در ترک موجود در گوشهای نوک تیز با استفاده از روش برشنگاری
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1876;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47242
- تاریخ دفاع
- ۱۵ دی ۱۳۸۹
- دانشجو
- هادی صنعتی
- استاد راهنما
- ناصر سلطانی
- چکیده
- در پایان نامه حاضر، ضرایب شدت تنش برای یک قطعه دارای ترک در گوشه ی تیز تحت بار کششی با استفاده از روش برشنگاری دیجیتالی تعیین گردیده است. راه حل مورد استفاده برای اندازه گیری این ضرایب، ترکیب روابط اپتیکی برشنگاری و روابط مکانیک شکست است. با استفاده از تکنیک اپتیکی مورد اشاره، کرنش های داخل صفحه ای قطعه بارگذاری شده از روی هاله های بدست آمده محاسبه گردیده و سپس به ضرایب شدت تنش مرتبط می گردد. برای کاهش خطا در اندازه گیری ضرایب، از روش حداقل مربعات استفاده شده است. به منظور اثبات صحت نتایج بدست آمده از مقایسه نتایج تجربی با نتایج روش المان محدود و نتایج تحلیلی استفاده گردید.البته برای تمامی حالات، حل تحلیلی در دسترس نیست و فقط برای حالتی که ترک با راستای بارگذاری زاویه 90 درجه می سازد حل تحلیلی موجود است. متوسط میزان اختلاف بین نتایج تجربی و عددی 15/54 درصد و متوسط اختلاف بین نتایج تحلیلی و تجربی 19/93 درصد می باشد که علت های اصلی، استفاده از لیزر با توزیع غیر گوسی، استفاده نکردن از عنصر پیزو برای تعیین دقیق فازهای نقاط و خطا در تعیین دقیق مختصات نوک ترک می باشد.
- Abstract
- In the current paper, Stress Intensity Factors have been determined for a specimen with crack in the sharp corner under tensile load by digital shearography technique. The solution used to measure these SIFs is the combination of shearography optical relations and fracture mechanics relationships. Using the mentioned optical technique, the loaded specimen inplane strains based on the obtained frings are calculated and then related to the Stress Intensity Factors. To reduce error in SIFs measurement, the Least Squares method has been used. In order to verify the obtained results accuracy, the experimental results were compared with the results of finite element method and analytical results. Obviously, the analytical solution is not available for all states, it is just available for the state that the crack makes angle of 90? along with loading. The average rate of difference between experimental and numerical results is 15/54 percent and the average rate of difference between analytical and experimental results is 19/93 percent that the main reasons include the use of laser with non-Gaussian distribution, the use of no piezo element to precise determining of points phases, loading device limitation for sample with width greater than 140 mm and error in precise determining coordinates of the crack tip.
