بررسي شكست نرم شيارهاي كليدي شكل تحت بارگذاري مركب كششي و برشي خارج از صفحه

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه به بررسي شكست نمونه‌هايي از جنس آلياژ آلومينيوم 6061 كه رفتاري شكل‌پذير دارند و داراي شيارهايي با هندسه كليدي شكل هستند تحت بارگذاري تركيبي كشش-برش خارج از صفحه (مود تركيبي I/III) پرداخته مي‌شود. در پژوهش صورت گرفته، شكست اين شيارها به دو روش تئوري و تجربي بررسي شده‌اند. در قسمت آزمايش براي اعمال بار از يك نوع فيكسچر بارگذاري استفاده مي‌شود كه توانايي اعمال نيروي كششي خالص، برشي خارج از صفحه خالص و يا تركيبي از اين دو نيرو را دارد. با انجام آزمايش مقدار بار بحراني كه سبب ايجاد ترك در نمونه است ثبت مي‌شود. در پيش‌بيني شكست نمونه‌هاي شياردار به روش تئوري از مفهومي تحت عنوان "مفهوم ماده فرضي" استفاده مي‌شود كه با استفاده از اين مفهوم يك ماده نرم با يك ماده ترد فرضي معادل‌سازي مي‌شود. بنابراين استفاده از اين مفهوم اجازه مي‌دهد تا بتوان از معيارهاي شكست الاستيك خطي براي مواد شكل‌پذير استفاده نمود. معيارهاي شكست ترد مورد استفاده در اين مطالعه، معيارهاي "تنش ميانگين" و "بيشترين تنش مماسي" هستند كه اين معيارها با مفهوم ماده فرضي تركيب مي‌شوند تا بوسيله آن رفتار شيار تحت بارگذاري را به صورت تئوري بررسي كرد. مقدار اختلاف نتايج هر كدام از معيارهاي تنش ميانگين و بيشترين تنش مماسي در تركيب با مفهوم ماده فرضي، با نتايج آزمايشگاهي بطور متوسط به ترتيب برابر 6/37 و 5/75درصد بدست آمده است. ميزان اختلاف كم نتايج تئوري و آزمايشگاهي به‌دست‌آمده تائيد مي‌كند كه استفاده از تركيب مفهوم ماده فرضي با معيارهاي شكست ترد ذكرشده، در پيش‌بيني شكست آلياژهاي آلومينيوم موردبررسي موفقيت آميز بوده است.

194552

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا ترابي

طراحي كاربردي - مكانيك جامدات

دكتر مجيدرضا آيت اللهي