14746

14746

استفاده از روش اندازه گيري DIC براي بدست آوردن ضرايب شدت تنش براي قطعات ترك دار تحت بارگذاري مود اول

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

مهر 1394

مهر 1394

دكتر مجيد رضا آيت‌اللهي

مكانيك

چكيده امروزه روش انطباق تصاوير ديجيتال به عنوان يك روش نوري كارآمد به طور گسترده در علم مكانيك به خصوص در حوزه‌ي مكانيك جامدات مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين روش نوري بر اساس انطباق تصاوير اوليه و تغيير فرم يافته¬ي نمونه‌هاي آزمايشگاهي عمل مي‌‌كند. در اين روش مي¬توان ميدان جابجايي و كرنش را در تمام نقاط دلخواه محاسبه و استخراج كرد. مزيت اصلي اين روش دقت بالا در تغيير شكل‌هاي زياد و عدم نياز به دسترسي به سطح نمونه مي-باشد كه اكثر روش¬هاي قديمي¬تر اين امكان را ندارند. يكي از حوزه¬هايي كه امروزه محققان به‌طور گسترده از اين روش استفاده مي¬كنند حوزه¬ي مكانيك شكست مي¬باشد. در مكانيك شكست محاسبه ميدان جابجايي اطراف نوك ترك و شيارها مي¬تواند كمك بسزايي در بدست آوردن خواص مكانيكي ماده كند و با توجه به كوچك بودن فضاي در دسترس اطراف نوك ترك استفاده از روش¬هاي نوري بسيار كارآمد به نظر مي-رسند. يكي از مباحث بسيار مهم در مكانيك شكست بدست آوردن ضرايب بسط ويليامز مي-باشد، كه براي بدست آوردن اين ضرايب نياز به محاسبه¬ي ميدان جابجايي اطراف نوك ترك مي¬باشد. در پژوهش حاضر با استفاده از روش نوري انطباق تصاوير ديجيتال ميدان جابجايي اطراف نوك ترك نمونه¬هاي استاندارد از جنس PMMA محاسبه شده است، پس از آن با استفاده از كد نرم-افزاري به روش فوق معين حداقل مجذور اختلاف، ضرايب بسط ويليامز محاسبه شده است. سپس با استفاده از همين روش مدول الاستيسيته و ضريب پواسون جنس PMMA محاسبه شده و بر اساس نتايج محاسبات، نمونه¬ي استاندارد ترك¬دار با استفاده از روش حل عددي شبيه سازي شده است و پس از آن با استفاده از ميدان جابجايي حاصل از حل عددي و كد نرم¬افزاري مشابه كد قبلي ضرايب بسط ويليامز محاسبه شدند كه با نتايج حاصل از روش نوري كاملاً منطبق بودند. با توجه به اين تطابق نتايج مي‌توان گفت روش انطباق تصاوير ديجيتال روشي مناسب براي بدست آوردن ضرايب بسط ويليامز در علم شكست مواد مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: انطباق تصاوير ديجيتال، بسط ويليامز، PMMA ، چقرمگي شكست ، روش حداقل مجذور اختلاف