ضرایب شدت تنش مود ترکیبی در ترک موازی با لبه یک نیم صفحه، تحت بارگذاری یکنواخت | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 24, Volume 18, Issue 2, 1397, Pages 219-224 PDF (1.21 M) | ||
| Authors | ||
| جواد علیزاده کاکلر* 1; جمال خضری2; علی عبدلی2 | ||
| 1استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه ارومیه | ||
| 2دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه | ||
| Abstract | ||
| اگر ترک مرکزی در یک صفحه بینهایت بزرگ تحت بارگذاری یکنواخت (ترک گریفیث)، به یکی از لبههای اعمال بار نزدیک شود، تبدیل به ترک زیرسطحی میشود. ترکهای زیرسطحی، در سازههایی که در معرض پدیده خستگی تماس غلتشی قرار دارند، ایجاد میشوند. در این مطالعه، ابتدا با استفاده از مدلسازی اجزامحدود، ضرایب شدت تنش ترک گریفیث تحت کشش و برش یکنواخت محاسبه و با خطای کمتر از 0.1% صحهگذاری گردیده است. سپس، با نزدیک نمودن ترک به یکی از لبههای موازی صفحه، ضرایب شدت تنش مود ترکیبی ترک زیرسطحی به ازای عمقهای مختلف تعیین شده است. عدم تقارن هندسی نسبت به سطح ترک و کوپلینگ مودهای شکست، موجب بروز مودهای برشی و کششی قابل ملاحظه برای ترک زیرسطحی به ترتیب تحت بارهای کششی و برشی میگردد. با کاهش عمق ترک، کوپلینگ مودهای شکست افزایش مییابد تا جایی که در نسبت طول به عمق 20 برای ترک، ضرایب شدت تنش ناشی از این پدیده، 69% ضرایب شدت تنش مودهای اصلی میشوند. همچنین، با برازش دقت بالای تابع درجه سه بر ضرایب شدت تنش مود ترکیبی محاسبه شده، چهار ضریب شکل برای مودهای کششی و برشی ناشی از کشش و برش یکنواخت ترک زیرسطحی ارائه شده است. روابط صریح ارائه شده برای ضریب شدت تنش، برای استفاده سریع و راحت توسط مهندسان بسیار مفید خواهد بود. مقادیر به دست آمده از این روابط، حتی برای بارگذاریهای غیریکنواخت نیز میتواند تقریب خوبی از ضرایب شدت تنش باشد (به خصوص برای طول ترکهای کوتاه که تغییرات بار روی آنها نمیتواند چندان زیاد باشد). | ||
| Keywords | ||
| ضریب شدت تنش; ترک گریفیث; ترک زیرسطحی; کوپلینگ مودهای شکست; ضریب شکل | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 523 PDF Download: 671 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,188 |
| Number of Articles | 24,821 |
| Article View | 26,560,451 |
| PDF Download | 18,171,621 |