13575

13575

بررسي رشد ترك در قطعات شياردار تحت بارهاي فشاري

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي، مكانيك جامدات

مهر ماه 1393

مهر ماه 1393

دكتر مجيدرضا آيت الهي

دكتر عليرضا ترابي

چكيده در عملكرد سازه¬ها، شكست قطعات به عنوان يكي از عوامل مهم واماندگي، اهميت قابل ملاحظه¬اي دارد. بررسي شكست قطعات مهندسي، بر عهده علم مكانيك شكست مي¬باشد. تاكنون معيارهاي زيادي جهت بررسي شكست قطعات ترد ارائه شده است. اين معيارها با استفاده از قطعات آزمايشگاهي اعتبارسنجي شده-اند. حالت¬هاي بارگذاري براي بررسي شكست ترد متفاوت است. يك قطعه مي‌تواند در سه مود مختلف، مود بازشوندگي (مود I)، مود برشي (مود II) و مود پارگي (مود III) تحت تاثير تنش قرار گيرد. بارگذاري مي¬تواند به صورت تركيبي هر سه مود نيز رخ دهد. در تحقيقات انجام¬شده در علم مكانيك شكست كمتر به شكست در اثر فشار توجه شده است، درحالي¬كه شكست قطعات ترد در اثر بارگذاري فشاري بسيار ناگهاني و مخاطره-آميزاست و مي¬تواند خطرات جاني و مالي در پي داشته باشد. از اين¬رو در اين پايان¬نامه شكست قطعات ترد در اثر بارگذاري فشاري مورد بررسي قرار مي¬گيرد. به اين منظور، دو معيار تنش نقطه¬اي (PS) و تنش متوسط (MS) با استفاده از نتايج آزمايشگاهي اعتبارسنجي مي¬شوند. در ابتدا از قطعه نيم دايره¬اي داراي شيار V شكل نوك¬گرد با جنس PMMA استفاده شده است. نتايج نشان مي¬دهد كه دو معيار تنش متوسط و معيار تنش نقطه¬اي در پيش¬بيني بار شكست فشاري، معيارهاي مناسب مي¬باشند. براي قطعه نيم¬دايره¬اي، معيار MS دقت 89.7% و معيار PS دقت 90.7% را داراست. در مرحله بعد يك نمونه آزمايشگاهي جديد با نام مستطيل - مثلثي پيشنهاد مي¬شود. جنس اين قطعه نيز از PMMA در نظر گرفته مي¬شود. بارهاي شكست آزمايشگاهي قطعه مستطيل - مثلثي با مقادير به دست آمده از معيارهاي تنش نقطه¬اي و تنش متوسط مقايسه مي¬شوند. نتايج نشان مي¬دهد كه قطعه مستطيل - مثلثي براي پيش-بيني بار شكست قطعات شياردار V شكل نوك¬گرد مناسب مي¬باشد. در اين قطعه نيز، معيار MS تقريبا دقت 86.5% و معيار PS دقت 87.2% را داراست. واژه‌هاي كليدي: شكست ترد، چقرمگي شكست فشاري شيار، شيار V شكل، قطعه نيم¬دايره¬اي، قطعه مستطيل - مثلثي