دانلود رايگان

پيش بيني عمر بر مبناي مكانيك شكست در اتصالات پرچ شده به كمك مفهوم EIFS

بسياري از اجزاي ماشين¬ها، مكانيزم¬ها و سازه¬ها معمولاً در معرض بارگذاري خستگي مي باشند. بيش از 150 سال است كه واماندگي¬هاي مكانيكي در اثر خستگي يكي از زمينه¬هاي تحقيقاتي دانشمندان مي¬باشد. تا به امروز معيارهاي بسيار متنوعي در زمينه پيش بيني عمر خستگي معرفي شده است كه به دو دسته كلي عمر ايمن (Safe-life) و تلورانس آسيب (Damage Tolerance) تقسيم مي گردند. دسته اول اصطلاحاً ديدگاه سنتي (Conventional) بوده كه خود به سه دسته تنش – پايه، كرنش – پايه و انرژي – پايه تقسيم مي¬شود. دسته دوم نيز اصطلاحاً ديدگاه مكانيك شكست بوده كه بر مبناي رشد ترك خستگي مي¬باشد. تنوع ديدگاه-هاي موجود در زمينه پيش¬بيني عمر خستگي باعث سردرگمي طراحان و مهندسين در صنعت گشته است و همواره اين سؤال مطرح مي شود كه «در طراحي يك قطعه مهندسي تحت شرايط معين، استفاده از كدام ديدگاه و كدام روش مناسب¬تر خواهد بود؟»
تئوري رشد ترك مي¬تواند پلي را شكل دهد كه ارتباط ميان ديدگاه عمر ايمن و ديدگاه مكانيك شكست باشد. ادغام كردن اين دو ديدگاه، يك ديدگاه يكپارچه جهت پيش¬بيني عمر در صنايع فراهم خواهد آورد. لذا پيش بيني عمر بر مبناي مكانيك شكست (Fracture mechanics-based life prediction) يك روش پر كاربرد و سودمند در صنايع و بالخصوص صنايع هوا فضا بوده كه موضوع تحقيقاتي بسياري از سازمان¬هاي بين المللي مانند AGARD، ASTM، NASA، CAE از سال 1992 تا كنون بوده است.در اين روش همواره فرض مي-شود كه يك ترك اوليه در قطعه وجود داشته باشد. طول اين ترك اوليه از مفهوم EIFS (Equivalent Initial Flaw Size)تخمين زده مي شود.
در اين مقاله به پيش بيني عمر بر مبناي مكانيك شكست در يك اتصال لبه¬اي پرچ شده به كمك مفهوم EIFS پرداخته شده است. در تخمين طول ترك اوليه به كمك مفهوم EIFS از روش برون يابي بازگشتي استفاده شده است. نتايج شبيه¬سازي نشان مي¬دهند كه در تخمين EIFS، به كمك رابطه پاريس چنانچه از ضريب شدت تنش سيكلي (ΔK) استفاده شود مقدار EIFS وابسته به دامنه بارگذاري مي باشد. در اين مقاله مقدار EIFS هم به كمك ضريب شدت تنش سيكلي (ΔK) و هم با استفاده از انتگرال j سيكلي (Δj) تخمين زده شده و نتايج حاصل با يكديگر مقايسه شده¬اند.

تأثير جمعيت اوليه بر عملكرد الگوريتم ژنتيك در طراحي بهينه ورق كامپوزيتي با گشودگي دايروي

مروري بر ارزيابي برخي از مدل هاي خزش و خستگي و بررسي اثرات پارامترهاي برخي فرايندهاي ساخت و شبيه سازي تحليلي و تجربي رشد ترك خستگي برروي چند نمونه هواپيما

• چكيده: خزش عبارتست از تغيير شكل آهسته و پيوسته جامد با زمان تحت بار ثابت يا دماي ثابت ياتركيبي از آنها كه تنها در دماهاي بالا رخ ميدهد بطور كلي خزش تابعي پيچيده از تنش، زمان دما اندازه و شكل دانه ريزساختار كسرحجمي و ويسكوزيتها فازشيشه اي در مرز دانه ها تحرك نابجايي ها و ... مي باشد همچنين به آسيب ساختاري محي مواد در اثر نيروهاي متغير خستگي مي گويند خستگي بطور معمول همراه با جوانه زني ترك در سطح قطعه يا نواحي تمركز تنش و گسترش آن در ناحيه تحت تنش بيشينه است بنابراين بايستي در تمام طراحي هاي مكانيك و سازه اي عمر خستگي سازه بالا برده شود پيشرفت صنعت افزايش تعداد وسايلي از قبيل خودرو، هواپيما، كمپرسو، پمپ، توربين وغيره كه تحت بارگذاري تكراري و ارتعاشي هستند خستگي بيشتر متداول شده واكنون چنين برداشت مي شودكه عامل حداقل 90درصد شكستهاي ناشي از دلايل مكانيكي حين كار خستگي باشد.

تحليل تنشهاي پسماند اطراف سوراخ كار سرد شده بر اساس كرنشهاي باقيمانده اندازه گيري شده

فرآيند كار سرد ازجمله فرايندهاي موثر در افزايش عمر خستگي در سازه هاي هوا و فضا مي باشد. انجام كار سرد در اطراف سوراخ در سازه هاي فضايي منجر به ايجاد تنش پسماند فشاري در اطراف سوراخ شده كه آنهم باعث كاهش تمايل ترك خستگي به جوانه زني و رشد مي شود. ازاينرو تعيين ميدان تنش پسماند و معرفي شاخص و روشي براي اندازه گيري آن از اهميت ويژه اي برخوردار است. دراين مقاله ضمن بررسي تحليلي ميدان تنش در اطراف سوراخ كار سرد شده روش غير مخرب و درعين حال ساده اي بر اساس اندازه گيري كرنشهاي باقيمانده با كمك كرنش سنجهاي نصب شده در اطراف سوراخ ارائه گرديده است كه در مقايسه با ساير روشها از سادگي و صرفه اقتصادي برخوردار است. تحليل تنش در ناحيه الاستيك براساس روابط هوكي و در ناحيه پلاستيك با فرض رابطه نمايي تنش و كرنش صورت گرفته و براي تسليم ماده نيز از معيارهاي فون مايزز و ترسكا استفاده شده است.

تاثير كمانش بر رفتار منحني هاي هيسترزيس پوسته هاي استوانه اي

در اين مقاله به بررسي اثر كمانش بر منحنيهاي هيسترزيس پوستههاي استوانهاي پرداخته شده است ورفتارهاي كمانشي پوستهها تحت بارگذاريهاي بار كنترلي و جابجايي كنترلي بررسي شدهاند. تستهاي تجربي توسط دستگاه سروهيدروليك اينسترون 8802 انجام گرديده است. پوسته ها تحت بارگذاري بار كنترلي متقارن محوري پس از چند چرخه به كمانش مي رسند و تحت تاثير اين كمانش، كرنش پلاستيك باقيمانده در ناحيه فشاري منحني هيسترزيس با سرعت بيشتري انباشت مي گردد. همچنين تحت تاثير بارگذاري جابجايي كنترلي متقارن محوري در صورتي كه در فشار، پوسته وارد كمانش گردد، سرعت نرم شوندگي ناحيه فشاري منحني هيسترزيس بسيار بالاتر از ناحيه كششي خواهد بود.

بررسي تحليلي اثر اعمال بارهاي ضربه اي بر عمر خستگي

با توجه به شرايط متغير فرود هواپيما (سرعت، زاويه ي فرود، شرايط باند فرودگاه) معمولا بارهاي ضربه اي وارده به محور چرخ ها به حدي است كه نه تنها ارابه ي فرود بلكه تمام بدنه ي سازه هواپيما را نيز تحت تاثير قرار مي دهد كه با توجه به اهميت ايمني پرواز، مي تواند آثار مخرب و غير قابل پيش بيني در پي داشته باشد؛ از آنجا كه عمليات فرود و پرواز مجدد طي دوره عمر هواپيما مرتب تكرار مي شود، مي توان ادعا كرد: - اجزاي هواپيما در معرض بارهاي ضربه اي سيكلي impact-fatigue با دامنه متغير قرار دارند؛ - اثر بارهاي ضربه اي ناشي از فرود هواپيما به آن دسته از اجزاي هواپيما كه در معرض بار سيكلي قرار دارند و خستگي عامل اصلي از كار افتادگي آنها محسوب مي شود، مي تواند موجب بروز خطاي جدي در پيش بيني عمر اجزا گردد؛ در اين مقاله به منظور بررسي اثر اعمال بارهاي ضربه اي بر عمر خستگي مواد، بارگذاري ضربه اي و تاثير آن بر شرايط بارگذاري و رفتار خستگي مواد با استفاده از مدل المان محدود تحليل شده است.

بررسي تجربي اثر اغتشاشات بر مدل صاف و زبر خودرو

در اين مقاله تجربي ، جريان در پشت يك مدل كاميون با سطوح صاف و زبر مورد بررسي قرار گرفته است.اين مدل ، دوبعدي و به طول و عرض 30 ميليمتر و شكل 1 نماي شماتيك آن را نشان مي دهد. همانطور كه بيان شد ، در اين مدل از دو سطح صاف و زبر استفاده شده كه به منظور ايجاد سطح صاف ، از چسب نواري ، و جهت ايجاد سطح زبر، از كاغذ سنباده روي مدل استفاده شده است. براي راحتي كار،اين مدل بصورت يك بعدي بررسي مي شود.به منظور شبيه سازي جريان سيال ، از تونل باد مدار باز و دمشي استفاده شده است كه داراي حداكثر اغتشاشات اسمي 0.1 درصد مي باشد. سرعت سنج مورد استفاده در اين تحقيق از نوع سيم داغ بوده و توانايي اندازه گيري سرعت لحظه اي را دارد.سرعت مورد مطالعه بر روي مدل ها ، 10 متر بر ثانيه مي باشد.در اين آزمايش ، پروفيل هاي اغتشاشات در 5 ايستگاه مختلف در پشت مدل انجام شده است.نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه ميزان اغتشاشات سرعت پشت مدل به دليل زبري سطح افزايش مي يابد و تفاوت پروفيل اغتشاشات در موقعيت نزديك مدل بين حالت زبر و صاف بيشتر است و در موقعيت هاي دورتر اين پروفيل ها به هم نزديكتر مي شوند. همچنين در موقعيت هاي دورتر در پشت هر دو مدل ، پروفيل اغتشاشات يكنواخت تر شده و تغييرات آن به تدريج از بين مي رود

محاسبه فاصله انفصال شوك بر روي كره در رژيم سرعتي حدود صوت با استفاده از محاسبات عددي

در اين مقاله حل عددي جريان حول يك كره در سرعتهاي حدود
صوت از ماخ 1.01 تا ماخ 1.2 انجام شده و فاصله انفصال شوك از
نقطه سكون حول اين كره محاسبه شدهاست. در اين مطالعه حل
جريان لزج مغشوش با استفاده از مدل توربولانس اسپالارت-آلماراس 1
ارائه شدهاست. هدف اين مطالعه، تعيين فاصله انفصال شوك براي
يك پرتابه كرويشكل در جريان آزاد با سرعتهاي كمي بالاتر از
صوت است. نتايج بهدست آمده در اين مطالعه با نتايج تجربي انجام
شده در اين زمينه مطابقت خوبي دارد. تاكنون مطالعات عددي بسيار
كمي درباره فاصله انفصال شوك در سرعتهاي حدود صوت و
ماخهاي بسيار نزديك به يك انجام گرفته است. ساختار جريان حل
شده و موقعيت تشكيل شوك به صورت شكلها و نمودارهاي مختلف
در اين مقاله ارائه شده و با نتايج كارهاي ديگر در اين زمينه مقايسه
شدهاست.

تاثير باز بودن پنجره هاي خودرو بر نيروي درگ

باز كردن پنجرهها باعث تغيير الگوي خطوط جريان هوا و افزايش مقدار نيروي درگ وارد بر خودرو ميشود. در تحقيق حاضر، ميزان افزايش درگ در حالتهاي مختلف باز بودن پنجرههاي خودرو مورد مطالعه قرار گرفته است. براي اين كار مدل هندسي خودرو در نرم افزار ساليدورك 1 ايجاد شده و سپس به كمك نرم افزار كاسموس فلوورك 2 تحليل بر روي آن صورت گرفته است. نتايج حاصل از تحقيق نشان ميدهد كه با باز شدن يك پنجره، هوا از قسمت انتها و پائين پنجره وارد اتاق شده و از قسمت ابتدا و بالاي پنجره خارج ميشود. همچنين باز شدن پنجرههاي جلو تاثير بيشتري در افزايش ضريب درگ نسبت به پنجرههاي عقب خودرو دارد. در واقع هر چه ميزان جريان هواي ورودي به اتاق خودرو و آشفتگي اين جريان افزايش يابد، نيروي درگ افزايشبيشتري خواهد داشت.

بررسي عددي تاثير مكان الكترودها بر اثرات ميدان الكتريكي بر نيروهاي وارد بر استوانه در جريان هوا

اعمال ميدان الكتريكي با ولتاژ بالا بين چند الكترود بر روي جسم يا در اطراف جسم باعث ايجاد نوعي جريان الكتروني يا يوني (باتوجه به خواص سيال) مي گردد، كه آنرا اصطلاحا باد كرونا مي نامند. اين جريان الكتريكي درون سيال، باعث ايجاد جريانهاي ثانويه و اعمال ممنتم بر جريان اصلي سيال مي گردد. اين امر در جريان خارجي مي تواند باعث تغيير در وضعيت لايه هاي مرزي جريان سيال و نيروهاي وارد شده از طرف سيال به جسم شود. با استفاده از اين امر مي توان نيروهاي وارد بر جسم را كم، زياد و يا كنترل كرد. در مقاله حاضر تاثير نحوه جايگذاري الكترودها روي سطح استوانه، بر اين نيروها در جريان هواي مغشوش، بصورت دوبعدي و با حل عددي بررسي شده است. براي اين هدف پس از مدل كردن هندسه مورد نظر، معادلات پتانسيل و جريان الكتريكي حل مي شوند و سپس نتايج محاسبات بصورت نيروهاي حجمي خارجي در معادلات ممنتم (ناوير استوكس) وارد مي شوند. براي حل معادلات سيال از نرم افزار فلوئنت Fluent) استفاده شده است اما، اين نرم افزار قابليت حل معادلات مربوط به ميدان الكتريكي را ندارد. براي حل اين معادلات زيربرنامه هاي سازگار با فلوئنتUDF) ساخته و با اين برنامه لينك شده است.