بررسي رشد ديناميكي ترك با استفاده از روش المانهاي مرزي در سازه خودرو

كارشناسي ارشد

در اين پايان نامه رشد ديناميكي در سازه مورد بررسي قرار مي گيرد . براي اين منظور يك مدل دو بعدي از قطعات ساده خودرو در نظر گرفته شده است . ماده به كار رفته ، الاستيك خطي و همگن است و سرعت رشد ترك ثابت در نظر گرفته شده است . فرض مي شود ترك اوليه در قطعه وجود دارد . ترك اوليه مي تواند در اثر بار خستگي ايجاد شود . يا اينكه در اثر ناهمگن بودن ماده هنگام ساخت به وجود آمده باشد . بنابراين مدل يا ترك مركزي سرتاسري مورد بررسي قرار گرفته و ضريب شدت تنش در حالت ترك ثابت و ترك متحرك مورد بررسي قرار گرفته شده است . مسئله به دو روش FEM و BEM حل شده است . در حل به روش FEM از نرم افزار Ansys استفاده شده است . در نرم افزار Ansys براي مدلسازي رشد ترك در حالت ديناميكي نياز به ماكرونويسي به زبان APDLاست . روش مدلسازي رشد ترك بدين صورت است كه در هر مرحله كليه سرعتها و جابجاييها د ركليه Domain در يك متغير ذخيرهشده و سپس ترك رشد داده شده و سرعتها و جابجاييها شرايط اوليه براي حل مرحله بعد شده اند . در نهايت ضريب شدت ديناميكي نسبت به زمان مورد ازريابي قرار گرفته شده است . جوابهاي به دست آمده از حل ضمني دقيقا بر جوابهاي تحليلي و جوابهاي عددي گذشته منطبق است و نتايج بدست آمده از حل صريح LSDYNA در Ansys تا حد مطلوبي بر جوابهاي قبل منطبق اند . در بخش ديگر با استفاده از روش BEM ،شوك مكانيكي و حرارتي بصورت كوپل با فرض معادلات غير كلاسيك ترموالاستيسيته روي يك جسك دو بعدي با ترك لبه اي مورد بررسي قرار گرفته است . در اين روش با استفاده از روش COD ضريب شدت تنش محاسبه شده است . در اين روش با وارد نمودن شوك سرما به لبه هاي جسم ، ترك باز مي شود ( مود اول شكست ) . ضريب شدت تنش در دو حالت ترك ثابت و ترك متحرك با سرعت ثابت رشد ترك بررسي شده است .

200468

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر پريسا حسيني تهراني