مجله اینترنتی دیتاسرا
امروز چهارشنبه ۲۶ مهر ۱۳۹۶

روش عددی برای پیش‌بینی عمر خستگی تحـت بارگذاری‌های نامتناسب

چکیده



در این تحقیق روش جدیدی برای پیش‌بینی عمر خستگی تحت بارگذاری‌های نامتناسب ارائه شده است. این روش عددی برای پیش‌بینی عمر خستگی مواد مختلف شامل فولاد 1045، فولاد 30CrNiMo8HH، تیتانیوم TC4، آلیاژ منیزم AZ31B اکستروژن شده و آلومینیوم آلیاژی 6061 تحت بارگذاری های متناسب و نامتناسب بکار گرفته ‌می‌شود. روش ارائه شده در قالب دو اصلاحیه گسترش داده شده است. اصلاحیه اول با مرتبط کردن مقادیر آسیب بارگذاری‌های متناسب و نامتناسب و اصلاح مقدار آسیب بارگذاری نامتناسب سعی در کاهش خطای پیش‌بینی عمر خستگی تحت بارگذاری نامتناسب را داشته و اصلاحیه دوم با استفاده از ضریب سخت شوندگی نامتناسب و یک رابطه خطی مقدار آسیب در بارگذاری نامتناسب را اصلاح کرده و متعاقبا عمر خستگی هم مورد اصلاح قرار می‌گیرد. در ادامه، این روش روی چند مدل خستگی پرکاربرد شامل ماکزیمم کرنش برشی، مدل SWT، مدل فاطمی-سوشی به علاوه مدل بابایی-قاسمی اعمال شده و نتایج با مشاهدات آزمایشگاهی مقایسه و صحت سنجی می‌شود. میزان تغییرات خطا و افزایش دقت پیش‌بینی عمر خستگی با روش ارائه شده با مقادیر مقادیر اصلاح نشده مقایسه و مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند روش ارائه شده برای تمام مواد مورد بررسی میزان خطا در محاسبه عمر خستگی را به مقدار چشم‌گیری کاهش می‌دهد.


مشخصات

مشخصات

توسط: احمد قاسمی قلعه بهمن؛ سعید بابایی؛ حسن منصوری مجله: مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس سال انتشار: 1396 شمسی تعداد صفحات: 11 درج در دیتاسرا: ۱۳۹۶/۳/۲۹ منبع: دیتاسرا

خرید محصول

خرید محصول

عنوان: روش عددی برای پیش‌بینی عمر خستگی تحـت بارگذاری‌های نامتناسب حجم: 1.62 مگابایت فرمت فایل: pdf قیمت: 1200 تومان رمز فایل (در صورت نیاز): www.datasara.com

فرمت ایمیل صحیح نمی باشد.

گروه نرم افزاری دیتاسرا www.datasara.com

نمای مطلب

روش عددی برای پیشبینی عمر خستگی تحت بارگذاریهای نامتناسب



مقدمه



خستگی منشا اصلی بیشتر شکستهای مکانیکی است  شمار زیادی از تجهیزات مهندسی در روند کاری خود تحت بارگذاریهای پیچیده قرار میگیرند  که این بارگذاریهای پیچیده منجر به ایجاد تنش های چند محوره در این قطعات میشود  به علت وجود پیچیدگیهای هندسی در تنش افزاها و جداییهایی نظیر خلل و فرج  تنش چند محوره حتی تحت بارگذاریهای ساده یک محوره هم وجود دارد  مدلهای خستگی زیادی تاکنون ارائه شده است  اما مدلی که جامع بوده و برای تمام مواد و بارگذاریها دقیق باشد وجود ندارد  بارگذاریهای چند محوره میتوانند به دو صورت متناسب یا همفاز و به صورت نامتناسب یا ناهم فاز باشند  در بارگذاری متناسب جهتهای اصلی تانسور تنش و کرنش ثابت بوده در حالی که در بارگذاری نامتناسب جهتهای اصلی در خلال بارگذاری دوران میکنند در ناحیه خستگی کم چرخه  بارگذاری تر از بارگذاری متناسب بوده و منجر به آسیب بیشتری میشود        در بعضی مواد این چرخش محورهای اصلی موجب سخت شوندگی اضافی در ماده شده که این امر را با کاهشش عمر مرتبط میدانند  چرخش جهت اصلی باعث چرخش صفحه ماکزیمم تنش برشی هم شده که منجر به تغییر شکلهای پلاستیک در صفحات لغزش مختلف و درنهایت کاهش عمر خستگی میشود  همه مواد به بارگذاری نامتناسب حساسند  جدا از اینکه مواد از خود سخت شوندگی اضافی نشان دهند یا نه  اما مقدار این حساسیت برای مواد مختلف متفاوت است  این پژوهش اثر بارگذاری نامتناسب را روی عمرر خستگی بررسی کرده و برای به حساب آوردن مسیر بارگذاری و کاهش خطای محاسبه عمر خستگی تحت این بارگذاریها روشی جامع ارائه میکند  این روش مختص به یک مدل و ماده نبوده و قابلیت اعمال بر روی تمامی مواد و مدلها را دارد  در این تحقیق دو اصلاحیه براساس مکانیک آسیب برای کاهش خطای محاسبه عمر خستگی تحت بارگذاری های نامتناسب پیشنهاد و بررسی میشود  روش ارائه شده برای پیشبینی عمر خستگی مواد مختلفی از جمله فولاد آلیاژ منیزم    صف اکستروژن و آلومینیوم آلیاژی  شده بهکار رفته و صحتسنجی میشود  همچنین اصلاحیه ها برای چند مدل خستگی پرکاربرد از جمله ماکزیمم کرنش برشی  مدل کلا مدل فاطمی  سوشی و مدل بابایی  قاسمی اعمال شده و برای پیشبینی عمر خستگی مواد فوق الذکر استفاده شده و نتاچ و تغییرات میزان خطا در محاسبه عمر بعد از اعمال آنها بررسی میشوند  یک روش برای پیشبینی عمر خستگی استفاده از پارامتر انرژی برای مرتبط کردن بارگذاری و عمر خستگی میباشد  در حالت کلی روند خستگی شامل تغییر شکلهای پلاستیک میشود که این تغییرات به مسیر بارگذاری وابسته است  بنابراین معیارهای خستگی که فقط شامل کرنش و یا تنش هست یا به عبارتی مدلهای تنش پایه و یا کرنش پایه نمیتوانند این وابستگی مقدار آسیب به مسیر بارگذاری را در محاسبه عمر منعکس کنند     اکثر مدلهای انرژی پایه که رفتار تنش کرنش ماده را در نظر میگیرند و مقدار انرژی را از حلقه هیسترزیس محاسبه میکنند برای بهکار بردن دارای سهولت لازم نیستند و تحت بارگذاریهای نامتناسب برای تخمین حلقه هیسترزیس تنش کرنش باید از مدلهای پلاستیسیته سیکلی و پلاستیسیته نموی بهره برد که خود دارای پیچیدگیهای بسیارند  لیو برای اولین بار متغیری به نام انرژی مجازی کرنشی تعریف کرد و با استفاده از آن و دو مکانیزم ترک در ماده  و دو دایره مور تنش و کرنش عمر خستگی را پیشبینی کرد      برای به حساب آوردن مسیر بارگذاری در محاسبه عمر خستگی و همچنین بررسی تاثیر آن روی عمر خستگی تحقیقات متعددی انجام شده و پارامترهای عدم تناسب متعددی تعریف شده است  کانازاوا وو همکارانش  در پژوهشی تغییر شکل های متناوب فولاد را مورد بررسی قرار دادند  آنها برای بهدست آوردن منحنی تنش کرنش تحت بارگذاری های نامتناسب فاکتور چرخشی معرفی کردند که بیانگر مقدارر لغزشی بود که صفحه بحرانی آن را تجربه میکند  این فاکتور چرخش که بهعنوان پارامتر عدم تناسب بارگذاری هم میتواند استفاده شود



برابر است با نسبت کرنش برشی در صفحهای که با صفحهای که ماکزیمم کرنش برشی را تجربه میکند زاویه وال درجه میسازد به ماکزیمم دامنه کرنش  یک روش پرکاربرد دیگر برای اندازه گیری عدم تناسب بارگذاری  روش کوچکترین بیضی محیط شدهاست  اگر مسیر بارگذاری در فضای داخل یک بیضی محاط شود  پارامتر عدم تناسب به صورت نسبت قطر کوچک بیضی به قطر بزرگ بیضی تعریف میشود  چن و همکارانش  و  رفتار خستگی فولاد و تاثیر مسیرهای مختلف بارگذاری روی سخت شوندگی مورد بررسی قرار دادند  آنها یک پارامتر عدم تناسب را براساس اصول فیزیکی و مکانیکی تعریف کردند  آنها ماکزیمم کرنش برشی در جهات مختلف را در مختصات قطبی رسم کرده و پارامتری را به صورت نسبت سطح پوشیده شده توسط منحنی ماکزیمم کرنش برشی در جهات مختلف به مساحت دایرهای به شعاع ماکزیمم کرنش برشی در یک سیکل تعریف کردند  عددی برای پیشبینی عمر  برای بیشتر مواد  بارگذاری نامتناسب یا ناهمفاز بحرانی تر از بارگذاری متناسب و همفاز است  و مدلل های خستگی برای این بارگذاریها اغلب عمر را بیشتر از مقدار واقعی پیشبینی میکنند         به طور کلی میتوان گفت  وقتی عمر پیشبینی شده با عمر آزمایشگاهی متفاوت است  مدل خستگی مقدارر آسیب خستگی را کمتر یا بیشتر از مقداری که محاسبه میشده  حدس زده است  مقدار این اضافی یا کمتر حدس زدن آسیب  وابسته به مدل و نوع بارگذاری متفاوت است  برای موادی که به عدم تناسبب بارگذاری حساسند عمر پیشبینی شده برای بارگذاریهای متناسب با خطای کمتری نسبت به عمر پیشبینی شده برای بارگذاریهای نامتناسب همراه است    از طرفی عمر خستگی از میزان آسیب پیشبینی شده بدست میآید  پس با مرتبط و هماهنگ ساختن مقادیر آسیب برای بارگذاریهای نامتناسب با متناسب میتوان مقدار خطای پیشبینی عمر را برای بارگذاریهای نامتناسب کاهش داد  بر این اساس در این مقاله روشی برای اصلاح مقدار آسیب تحت بارگذاریهای نامتناسب ارائه میشود  این روش عددی قابلیت اعمال بر روی تمام پارامترهای آسیب و مدلهای خستگی را داراست      پیشیپنی عمر خستگی به روش آسیب همبسته این اصلاحیه مقدار آسیب بارگذاریهای نامتناسب را به روش مرتبط کردن آنها با آسیبهای بهدست آمده برای بارگذاریهای متناسب اصلاح میکند  در واقع این روش سعی میکند مقدار آسیب برای بارگذاریهای متناسب و نامتناسب برای یک عمر مشخص را باهم برابر کند  این امر توسط یک رابطه خطی به صورت زیر انجام میشود:ثابت همبستگی آسیب یک ثابت مربوط به جنس ماده و وابسته به مدل خستگی   برای محاسبه این ثابت میتوان از روثن حداقل مربعات استفاده کرد  اما اولین قدم برای بهدست آوردن ثابت همبستگی آسیب برازیدن تابعی روی نقاط مربوط به بارگذاری متناسب در دیاگرام آسیب عمر است  چون رابطه بین آسیب و عمر در رابطه کافین  منسون توانی است  ما هم یک تابع توانی بهصورت زیر را برای رسم روی نمودار آسیب عمر بارگذاری متناسب در نظر میگیریم:ضریب همبستگی آسیب میتواند به صورت جداگانه برای هر بارگذاری از رابطه      محاسبه شده و یا برای بحرانیترین بار که بارگذاری با ههواختلاف فاز٤ است محاسبه شده و برای بقیه بارگذاریها هم همان مقدار مورد استفاده قرارگیرد  در این مقاله ضریب همبستگی برای بارگذاری بحرانی محاسبه شده و برای سایر بارگذاریها هم بهکار رفته است  ضریب همبستگی آسیب ممکن استت مثبت یا منفی باشد  زمانی که یک مدل خستگی در یک عمر مشخص مقدار آسیبی که برای یک بارگذاری نامتناسب حدس میزند کمتر از مقداری باشد که برای بارگذاری متناسب حدس زده این ضریب مثبتت بوده و زمانی که مقدار آسیب حدس زده شده برای بارگذاری نامتناسب بیشتر از بارگذاری متناسب باشد این ضریب منفی است  ضرایب همبستگی آسیب بهدست آمده از رابطه  برای مواد مختلف و مدلهای مورد بررسی در جدول   ارائه شده است برای تعیین مقدار کمیت   همبستگی آسیب   باید آسیب خستگی در حالت نامتناسب یا ناهمفاز را به آسیب خستگی در حالت متناسب یا همفاز مرتبط شود  برای این امر باید حالتی عکس حالت کلی روش رگرسیون خطی انجام شود  در واقع تابع برای ما مشخص است و میخواهیم مقادیری را به آن مرتبط و نزدیک کنیم  تابعی که برای ما مشخص است و مقادیر آنن موجود است همان مقدار آسیب مربوط به بارگذاری متناسب به ازای عمرهای مختلف است که همان تابع توانی رابطه   است  و مقادیری که میخواهیم به این تابع مشخص مرتبط کنیم مقادیر آسیبهای مربوط به بارگذاری نامتناسب است  متغیو های بالا بهصورت زیو جایگذاری مح  شود:     بیشبینی عمر خستگی با استفاده از سخت شوندگی نامتناسب برخی از مواد تحت بارگذاری نامتناسب یک سخت شوندگی تناوبی اضافی از خودشان نشان میدهند  این اثر میتواند با مقایسه منحنی تنش کرنش سیکلی برای بارگذاریهای متناسب و نامتناسب مشاهده شود  ضریب سخت شوندگی نامتناسب به صورت نسبت تنش معادل در بارگذاری با  اختلاف فاز به تنش معادل در بارگذاری متناسب در یک کرنش معادل مشخص تعریف میشود  این ثابت از رابطه زیر بهدست میآید:اما این اصلاحیه محدودیتی نسبت به اصلاحیه قبل دارد  این محدودیت توانایی برای استفاده از آن فقط برای موادی است که از خود سخت شوندگی نامتناسب نشان میدهند  در غیر اینصورت  استفاده از این اصلاحیه ممکن نبستت     مدلهای       مدل بیشینه کرنش برشی در دهه هوو  کافین و منسون مستقل از یکدیگر یک رابطه توانی بین کرنش پلاستیک و عمر خستگی در رژیم کم چرخه را ارائه نمودند  این کشف مطابق با نیاز به توسعه ابزارهای طراحی سازههای جدید بود که استراتژی عمر نامحدود در طراحی آنها قابل کاربرد نبود  پارامترهای کرنش پایه اصولا با خستگی کم چرخه که در آن امکان بروز پلاستیسیته قابلل توجه وجود دارد  هماهنگ میباشد  تقریبا سال بعد از ارائه روش کافین و مانسون  در جهت کوشش برای همبستگی و تطابق دادههای آزمایشهای خستگی چندمحوره  نسخهای از معیار تسلیم استاتیکی کرنش پایه ارائه گردید  برای مدل کرنش برشی بیشینه رابطه عمر به صورت زیر است:خاص ثابت نسبت به قطعات آزمایش شده نشان نمیدهد  در عوض  کرنش معادل سنجهای از کرنش متوسط در یک حجم کوچک ماده میباشد  تجربه نشان داده که در موارد زیادی نسبت مقاومت خستگی کشش پیچش متفاوت است  روش کرنش معادل این تفاوت را نمیتواند نشان دهد  همچنین این مدل برای بارگذاری نامتناسب دقیق نمیباشند  با این وجود  برای بعضی بارگذاریها و مواد خاص ممکن است مدل کرنش پایه موفقیتآمیز باشد    و  مدل صفحه بحرانی اسمیت  واتسون و تاپر    روشهای صفحه بحرانی براساس مشاهدات تجربی جوانه زنی و رشد ترکها در طی بارگذاری استغتاج بثبدهاند  در اثر بثبرایطی مثل ماده  حالت تنش  محیط و دامنه کرنش  عمر خستگی تحت سیطره و تسلط رشد ترک در صفحهه برشی یا صفحه کششی میباشد  مدل صفحه بحرانی شامل پارامترهای غالب حاکم بر هر نوع رشد ترک میباشد  خاطر نشان میسازد  مدلهای موفق بایستی قادر باشند هم عمر خسبتگی و هم صفحه واماندگی غالب را پیشبینی کنند  به علت وجود مودهای واماندگی متفاوت  برشی حاکم یا کششی ححاکم   نباید انتظار داشت که یک مدل آسیب با نتایج تجربی برای همه مواد و همه رژیمهای عمر مطابقت داشته باشد  پارامتر  کاف را میتوان در تحلیل هر دو نوع بارگذاری متناسب و نامتناسب قطعاتی که ماده آنها اصولا تحت ترک خوردن کششی مود   وامانده میشوند بهکار برد  در بارگذاری چند محوره پارامتر  براساس بازه کرنش اصلی و تنش بیشینه روی صفحه بازه کرنش اصلی است  رابطه آسیب عمر مدل  به صورت زیر میباشد     : در این مدل  آن را برای توضیح تنش متوسط درر بارگذاری چند محوره و اثرات سخت شوندگی ناشی از بارگذاری نامتناسب مناسب میسازد       مدل صفحه بحرانی فاطمی  سوشی مدل فاطمی سوشی  براساس روش بران و میلر  میباشد با این تفاوت که به جای کرنش عمودی از تنش عمودی استفاده شده است  در طی بارگذاری برشی  سطح ترکهای نامنظم تشکیل شده موجب نیروی اصطکاکی میگردد که این نیرو تنشهای نوک ترک را کاهش میدهد  در نتیجه رشد ترک کند و عمر خستگی افزایش مییابد  از سوی دیگر  تنش و کرنشهای عمودی سطوح ترک را از هم جدا میکند و نیروی اصطکاک را کاهش میدهد  مدل فاطمی  سوشی را میتوان به عنوان کرنش برشی سیکلی اصلاح شده توسط تنش عمودی دانست  این مدلها اثرات بسته شدن ترک را در محاسبه پارامتر آسیب ملحوظ میدارند مدل ارائه شده بیشتر برای موادی مناسب است که بیشتر در مد ص دچار شکست میشوتد  در این مد ترکها در صفحات برشی جوانه میزنند  اما عمر خستگی با رشد این ترکها در صفحهی عمود بر صفحه بیشینه تنش اصلی و بیشینه کرنش اصلی کنترل میشود    !عمال روش و صحتسنجی  برای صحتسنجی و مشخص شدن دقت مدل ارائه شده و همچنین اصلاحیهها  اطلاعات آزمایشگاهی از طیف مختلفی از مواد از جمله فولاد   تیتانیوم آلیاژ منیزم    اکستروژن شده  آلیاژ الومینیوم   مورد بررسی قرار گرفتند  مسیرهای بارگذاری برای فولاد آلیاژ منیزم  شامل بارگذاری محوری  پیچشی  بارگذاری متناسب  بارگذاری اختلاف فاز و بارگذاری با  اختلاف فازز میشوند  مسیرهای بارگذاری در   شکل نمایش دادهاند  مسیرهای بارگذاری برای فولاد  شامل همه مسیرهای ذکر شده بجز بارگذاری با هو  اختلاف فاز میشود  ترکیب خصوصیات خستگی همه مواد در جدول  آمده است  همه آزمایشات موجود به وسیله دستگاه سرو  محوری پیچشی و تحت بارگذاری کاملا معکوس شونده با شکل موج سینوسی و تحت شرایط کرنش کنترل شده انجام شدهاند  قدر مطلق خطای پیشبینی عمر با استفاده از رابطه زیر بهدست آمده است:



     صحتسنجی برای فولاد  برای فولاد   تستهای خستگی روی نمونههای استوانهای شکل با قطر    و میلیمتر و ضخامت جداره   میلیمتر و دهانه به طول    میلیمتر انجام شده است و واماندگی خستگی معادل کاهش بار به میزان در نظر گرفته است     برای هر مدل خستگی در بارگذاری نامتناسب سه عمر مختلف شامل عمر پیشبینی شده بهوسیله مدل خستگی بدون هیچ اصلاحیه ای  عمر بهدست آمده توسط مدل با اصلاحیه همبستگی آسیب و عمر بهدست آمده توسط مدل و اعمال اصلاحیه سخت شوندگی نامتناسب بهدست آمده است  مقایسه بین عمر پیشبینی شده توسط مدلها و اصلاحیهها و مشاهدات آزمایشگاهی در   شکل     نمایش داده شده است  مقدار میانگین خطا از رابطه      بهدست آمده و در جدول   نمایش داده شده است  در   شکل   اشاره به روش همبستگی آسیب و ی   اشاره به روش با سخت شوندگی نامتناسب دارد  همانطور که در   شکل     نمایش داده شده است  عمر پیشبینی شده توسط مدل ارائه شده برای همه بارگذاریها به غیر از بارگذاری با  اختلاف فاز قابل اطمینان بوده و داخل خط پهنای باند قرار میگیرد  با افزایش اختلاف فاز و عدم تناسب مقدار خطا برای تمامی مدلها افزایش مییابد  هر دو اصلاحیه میزان خطا را کاهش میدهند  اما اختلاف بین نقاط مربوط به بارگذاری نامتناسب و متناسب در دیاگرام آسیب عمر بیشتر از مقداریست که با ضریب سخت شوندگی نامتناسب جبران شود و اصلاحیه همبستگی آسیب بهصورت موثرتری خطا را کاهش میدهد  بعد از اعمال اصلاحیه همبستگی آسیب  دقیقترین مدل مدلی است که بارگذاری متناسب را دقیقتر حدس زده باشد  که برای فولاد   مدل بیشینه کرنش برشی بهدست میآید      صحتسنجی برای  نمونههای استوانهای تو پر باقطر میلیمتر و طول دهانهی میلیمتر برای تست محوری و استوانههای تو خالی با قطر خارجی      میلیمتر و قطر داخلی طول دهانه  میلیمتر برای تستهای پیچشی و چند محوره مورد استفاده قرار گرفت واماندگی خستگی به عنوان کاهش بارگذاری درنظر گرفته شده است      از آنجایی که فولاد تحت بارگذاریهای نامتناسب هیچ سختشوندگی ار خود نشان نمیدهد تنها اصلاحیه که میتوان برای آن بهکار برد اصلاحیه همبستگی آسیب است  مقایسه بین عمر پیشبینی شده و نتاچ آزمایشگاهی  شکل ال  نشان میدهد که مدل ارائه شده برای بارگذاری



محوری از سایر مدلها دقیقتر است  و به جز در بارگذاری اختلاف فاز برای بقیه بارگذاریها نتایج در خط پهنای باند   قرار گرفتهاند  اصلاحیه همبستگی آسیب برای همه مدلها بهصورت تاثیرگذاری مقدار خطا را کاهش داده است 



اشاره به اصلاحیه همبستگی آسیب دارد       صحتسنجی برای تیتانیوم   دو مدل نمونه برای تستهای خستگی تیتانیوم  مورد استفاده قرار گرفته است  استوانه توپر به قطر   میلیمتر و طول دهانه و  میلیمتر برای تست محوری و استوانه توخالی با قطر خارجی طول دهانه    میلیمتر برای تستهای پیچش خالص و بارهای چند محوره مورد استفاده قرار گرفته است  تسلیم خستگی به عنوان افتت درصدی بارگذاری محوری یا ممان پیچشی درنظر گرفته شده است      تیتانیوم  ‌‌  بر اثر بارگذاری نامتناسب سختشوندگی اضافی از خود نشان میدهد و هر دو اصلاحیه را میتوان برای آن بهکار برد  مقایسه بین عمرهای پیشبینی شده و نتایج آزمایشگاهی  شکل و  نشان میدهد  پیشنهادی برای همه بارگذاریها از مدل  دقیقتر است  اما به نظر میرسد مدلهای برش پایه برای این ماده از دقت بیشتری برخوردارند  جدولو   و مدل فاطمی سوشی از سایر مدلها دقیقتر است  در   شکل و   و جدول اشاره به اصلاحیه همبستگی آسیب اشاره به اصلاحیه با سخت شوندگی نامتناسب دارد  هر دو اصلاحیهه میزان خطا در پیشبینی عمر خستگی را کاهش میدهند  برای مدل فاطمی سوشی اصلاحیه با سخت شوندگی نامتناسب موثرتر ولی برای سایر مدلها اصلاحیه همبستگی آسیب ترجیح داده میشود       صحتسنجی برای آلیاژ منیزیم   نمونه های استوانه ای به ابعاد قطر خارجی       قطر داخلی طول دهانه و  میلیمتر برای تستهای خستگی تک و چند محوره مورد استفاده قرار گرفت و تسلیم خستگی معادل کاهش بار محوری یا ممان پیچشی به میزان در نظر گرفته شده است  در رفتار ماده سختشوندگی اضافی ناشی از بارگذاری نامتناسب مشاهده شده است  اما تغییر زاویه فاز  اختلاف فاز بین مولفه های بارگذاری  و نامتناسب بودن تاثیر چشم گیری در عمر خستگی نداشته است     مقایسه بین عمر پیشبینی شده توسط هر چهار مدل خستگی و با اعمال هر دو اصلاحیه و مشاهدات آزمایشگاهی در   شکل     ارائه شده است  مقدار میانگین خطا در پیشبینی عمر خستگی برای همه بارگذاریها در جدول   آمده است  همانطور که در جدول  مشاهده میشود مدل بابایی  قاسمی برای همه بارگذاریها از مدل  کاو دقیقتر است  در   شکل اشاره به اصلاحیه همبستگی آسیب اشاره به اصلاحیه با سخت



شوندگی نامتناسب دارد  از آنجایی که زاویه فاز تاثیر بسزایی در عمر خستگی ندارد  این ماده یک مورد خاص برای اعمال اصلاحیهها میباشد  مدل برای همه بارگذاریهای نامتناسب و مدل پیشنهادی برای بارگذاری هوال اختلاف فاز عمر خستگی را کمتر از مقدار واقعی حدس زدهاند  مقدار آسیب را بیشتر از مقدار واقعی حدس زدهاند  بنابراین ضریب همبستگی آسیب در این موارد منفی است  برای بهبود دقت عمر پیشبینی شده مقدار آسیب محاسبه شده باید کاهش پیدا کند  این در حالی است که ضریب سخت شوندگی نامتناسب همیشه مثبت است  بنابراین از اصلاحیه به جای کاهش خطا  میزان خطا را افزایشش میدهد  اصلاحیه با سخت شوندگی نامتناسب برای مدل بیشینه کرنش برشی خطا را کاهش میدهد  اصلاحیه همبستگی آسیب برای تمام مدل ها خطا را کاهش میدهد و ارجح است    و صحتسنجی برای آلومینیوم      برای آلومینوم نمونههای استوانهای تو خالی با ابعاد  قطر خارجی     قطر داخلی و و فاصله دهانه میلیمتر استفاده شده است  آلومینیوم مورد استفاده تحت عملیات حرارتی  قرار گرفته وو سپس تستهای خستگی بر آن صورت گرفته است  نمونهها تحت  مسیر بارگذاری مختلف مطابق   شکل     قرار گرفتهاند  بهدست آمده حاکی از آن است که بارگذاریهای نامتناسب باعث کاهش عمر خستگی نمونهها شده و همچنین ماده تحت این بارگذاریها سخت شوندگی نا متناسب از خود نشان میدهد  میزان کاهش عمر ناشی از بارگذاریهای نامتناسب مانند آلیاژهای فولادی شدید نیست خطایی پیشبینی عمر خستگی را کاهش دادهاند  هرچند اصلاحیه  آسیب موثرتر به نظر میرسد  جدول و  جمعبندیبهدست آمده از این پژوهش را بهصورت خلاصه بهصورت زیر میتوان بیان کرد    مد شکست در نظر گرفته شده در مدل باباییخاسمی و مدل   ف یکسان است و در کل مدل ارائه شده برای همه مواد بررسی شده از مدل  دقیقتر است  پس از مدل ارائه شده میتوان به عنوان یک جایگزین مطمئن برای مواردی که مدل مورد استفاده قرار میگرفته بهره برد  برای همه مواد بررسی شده روش همبستگی آسیب میزان خطا را کاهش داد و استفاده از آن برای پیشبینی عمر خستگی تحت بارگذاریهای نامتناسب توصیه میشود با توجه به میزان دقت روشهای ارائه شده روش آسیب همبسته نسبت به اصلاحیه با ضریب سختشوندگی ارجحیت دارد     برای موادی مانند فسال صف که نامتناسب بودن بارگذاری تاثیرر خاصی روی عمر آنها ندارد  توصیه میشود در درجه اول یک مدل خستگی مناسب برای پیشبینی عمر خستگی آنها یافت و در صورت استفاده از اصلاحیه از اصلاحیه همبستگی آسیب استفاده شود و اصلاحیه با کمک ضریب سخت شوندگی توصیه نمیشود برای تیتانیوم فولاد مدلهای خستگی که براساس برش باشند دقیقتر هستند    


مطالب پیشنهادی
متأسفانه موردی یافت نشد.
ناحیه کاربری

فرمت ایمیل صحیح نمی باشد. ایمیل خود را وارد نمایید.

رمز عبور خود را وارد نمایید.

گزیده ها
گزیده های پر بیننده ترین اخبار روز و هفته
گزیده های وبگردی و اخبار جذاب
گزیده های وبگردی و اخبار جذاب
گزیده های پر بیننده ترین اخبار روز و هفته
مجله اینترنتی دیتاسرا
کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به گروه نرم افزاری دیتاسرا می باشد.
Copyright © 2015