15237

15237

تعيين تنش‌هاي پسماند با استفاده از كرنش‌هاي ويژه

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

آبان ماه1394

آبان ماه1394

دكتر محمودمهرداد شكريه

مكانيك

چكيده مهمترين روش¬هاي تعيين تنش¬هاي پسماند روش¬هاي آزمايشگاهي هستند. دو روش مكانيكي سوراخكاري و شيارزني به خاطر دقت مناسب، قابليت اطمينان، استاندارد بودن فرايند آزمون و سادگي، كاربرد فراوان يافته¬اند. اما عليرغم قابليت‌هاي دو روش ذكر شده،مي¬توان به محدوديت‌هايي مانندحداكثر عمق پيشروي سوراخ در روش سوراخكاري مرحله¬اياشاره نمود كه به ازاي آن مي‌توان به پاسخ‌هاي به دست آمده اطمينان كرد. ضمنا بايد بهلزوم پيش¬فرض تنش پسماند به صورت چندجمله‌اي در روش شيارزني اشاره كرد كه اين موضوع در مواقعي كه شناختي از مرتبه¬ي توزيع تنش وجود ندارد، مشكل¬ساز مي¬شود. در تحقيق حاضر،با استفاده از مفهوم كرنش¬هاي ويژه روش جديدي براي تخمين تنش¬هاي پسماند با استفاده از تكنيك¬هاي سوراخكاري مرحله¬اي و شيارزني پيشنهاد مي¬شود كه سعي در رفع محدوديت¬هاي ذكرشده دارد. در گام اول تحقيق، با استفاده از يك تحليل عددي به بررسي دقت روش مبتني بر كرنش¬ويژه¬ي پيشنهادي، روي يك تيردو سر گيردار آيزوتروپيك با توزيع مشخصي از تنش پسماند پرداخته مي¬شود. در گام بعد، به اعمال روش مبتني بر كرنش¬ويژهدر تخمين تنش¬هاي پسماند كامپوزيت¬هاي لايه¬اي پايه پليمري پرداخته مي¬شود. بدين منظور،ابتدا با تعريف چندلايه¬هايمتعامد شيشه/اپوكسي با ترتيب لايه¬چيني [04/904]Sو [08/908]Tبه شبيه‌سازي عددي تنش‌هاي ماكروسكوپيك طييك سيكل پخت مشخص پرداخته خواهد شد.در گام بعدي، با اعمال روش با استفاده از تكنيك¬هاي سوراخكاري مرحله‌اي و شيارزنيوانجام محاسبات مورد نظر با استفاده از روش المان محدود، دقت روش پيشنهاديدر بدست آوردن ميدان كرنش¬ويژه¬¬ي موجود در مدل¬ها ارزيابي شد. سپس توزيع تنش ناشي از ميدان¬هاي كرنش-ويژه¬ي بدست آمده با تنش¬هاي پسماند شبيه¬سازي شده¬ي المان محدود و تنش¬هاي تخمين زده شده توسط تئوري كلاسيك لايه¬اي مقايسه گرديدند. در گام آخر نيز، با ساخت نمونه¬هاي مذكور و انجام تجربي سوراخكاري مرحله¬اي و شيارزني،نتايجتوزيع تنش پسماند تجربي بدست آمدهتوسط روش پيشنهادي با مقادير تخمين زده شده توسط تئوري كلاسيك لايه¬اي مقايسه گرديد. نتايج بدست آمده نشان از قدرت روش مبتني بر كرنش¬ويژه دارند. واژه‌هاي كليدي:تنش پسماند،روش سوراخكاري مرحله‌اي،روش شيارزني، ، كامپوزيت پايهپليمري، كرنش ويژه.