-
شماره ركورد
28224
-
پديد آورنده
امين قنبري شتردار
-
عنوان
تحليل شكست نمونههاي داراي شيار V شكل توليد شده به روش ساخت افزايشي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1402/02/12
-
استاد راهنما
دكتر مجيدرضا آيتاللهي
-
استاد مشاور
دكتر عليرضا ترابي
-
دانشكده
مهندسي مكانيك
-
چكيده
با توجه به گسترش روز افزون روشهاي ساخت افزايشي در حوزههاي صنعتي و پژوهشي، اطمينان از عملكرد قابل قبول اين قطعات تحت بارهاي اعمالي امري ضروري ميباشد. نمونههاي ساخته شده به اين روش داراي رفتار ناهمسانگرد بوده و پيوند بين لايهها و رشتهها داراي خواص متفاوتتري نسبت به خود رشتهها ميباشد. يكي از دلايل اصلي رشد پرينت سه بعدي و در واقع يكي از مهمترين مزيتهاي آن، توانايي توليد هندسههاي پيچيده در يك مرحله و بدون نياز به مراحل پس از ساخت ميباشد. اين هندسههاي پيچيده سبب بروز عوامل تمركز تنش از جمله شيارها در ساختار قطعات شده و رفتار مكانيكي آنها را دچار تنزل ميكند. در اين پژوهش رفتار شكست مود اول نمونههاي داراي شيار Vشكل با نوك گرد توليد شده به روش ساخت افزايشي و به طور دقيقتر روش مدلسازي از طريق رسوب مذاب (FDM) و از جنس اكريلونيتريل بوتادين استرين (ABS) ارزيابي شده است. براي اين منظور دو گروه نمونهي مستطيلي و مربعي (DLSP) داراي دو شيار لبهاي V شكل با نوك گرد، با پنج حالت مختلف قرارگيري رشتهها و سه شعاع مختلف نوك شيار ساخته و آزمايش شده است. براي پيشبيني رفتار شكست اين نمونهها و اجتناب از تحليلهاي پيچيدهي مربوط به رفتار ناهمسانگرد از تركيب مفهوم مادهي ايزوتروپيك (همسانگرد) مجازي (VIMC) با معيارهاي مطرح مكانيك شكست الاستيك خطي شيار يعني تنش نقطهاي (PS)، تنش متوسط (MS)، متوسط چگالي انرژي كرنشي (ASED) و روش اجزا محدود توسعه يافته (XFEM) استفاده شده است. مقايسهي نتايج به دست آمده با نتايج تجربي، نشان ميدهد كه تمامي روشهاي اشاره شده قابليت پيشبيني رفتار شكست نمونههاي توليد شده داراي شيار V شكل با نوك گرد به روش ساخت افزايشي را در حد قابل قبولي دارا ميباشند.
واژههاي كليدي: ساخت افزايشي، شيار V شكل با نوك گرد، اكريلونيتريل بوتادين استرين (ABS)، مفهوم مادهي ايزوتروپيك (همسانگرد) مجازي (VIMC)، مكانيك شكست الاستيك خطي شيار.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/02/17
-
عنوان به انگليسي
Fracture analysis of 3D-printed V-notched samples
-
تاريخ بهره برداري
5/1/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
امين قنبري شتردار
-
چكيده به لاتين
Based on increasing development of additive manufacturing method in different industrial and research areas, designers should be confident about their performance under applied loads. The mechanical behavior of 3D printed specimens is anisotropic and the connection zones between filaments and layers have different mechanical strengths than filaments. One of the most important reasons for rapid development of 3D printing and also one of its important advantages is the ability to manufacture complex structures in just one step without any need to after production steps. This feature causes appearing stress concentrations and mainly notches in the structure of produced specimens and for this reason the mechanical performance of the specimen degrades. In this research, mode I fracture behavior of specimens produced by Fused Deposition Modeling (FDM) method containing blunt V notches and from ABS have been evaluated. For this purpose, two groups of rectangular and DLSP specimens containing double edge blunt V notches with five different raster angles and three different notch tip radii have been produced and tested. In order to predict the fracture behavior of these specimens and avoid complicated analysis of anisotropic behavior of the 3D printed structures, the Virtual Isotropic Material Concept (VIMC) has been used in conjunction with well-known criteria of Linear Elastic Notch Fracture mechanics (LENFM) including Point Stress (PS), Mean Stress (MS), Averaged Strain Energy Density (ASED) and Extended Finite Element Method (XFEM). Comparing the results predicted by the aforementioned methods with experimental date shows that all of these methods have the ability to predict the behavior of 3D printed structures containing blunt V notches.
Keywords: additive manufacturing, blunt V notch, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Virtual Isotropic Material (VIMC) concept, Linear Elastic Notch Fracture Mechanics (LENFM).
-
كليدواژه هاي فارسي
ساخت افزايشي , شيار V شكل با نوك گرد , اكريلونيتريل بوتادين استرين (ABS) , مفهوم مادهي ايزوتروپيك (همسانگرد) مجازي (VIMC) , مكانيك شكست الاستيك خطي شيار
-
كليدواژه هاي لاتين
additive manufacturing , blunt V notch , Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) , Virtual Isotropic Material (VIMC) concept , Linear Elastic Notch Fracture Mechanics (LENFM)
-
Author
Amin Ghanbarishotordar
-
SuperVisor
Dr. Majid Reza Ayatollahi
-
لينک به اين مدرک :