Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
12
1
gregorian
2016
3
1
16
1
online
1
fulltext
fa
ارزیابی انتگرال J در صفحات دارای شیار U شکل ساخته شده از فولاد مرتبه ای باینیتی در حالت توقفگر و تقسیمگر شیار
J integral evaluation of U-notched bainitic functionally graded steel plates in notch arrester and notch divider configuration
در این تحقیق یک نوع فولاد مرتبه ای باینیتی شامل فازهای فریت، باینیت و آستنیت به روش ذوب دوباره سرباره ای تولید شد و با آزمون ریزسختی سنجی ویکرز و متالوگرافی محل لایه های مرتبه ای مشخص گردید. سپس نمونه هایی با شیار U شکل در حالت توقف گر و تقسیم گر شیار، تحت آزمون خمش سه نقطه ای در مود اول بارگذاری قرار گرفت و اثر تغییر عمق شیار بر بار بحرانی شکست و بر مقدار Jcr بررسی شد. همچنین مقدار انتگرال J در عمق های مختلف شیار در فولاد مرتبه ای و فولاد همگن در حالت بارگذاری ثابت محاسبه شد و ضمن بررسی تاثیر عمق شیار، مقایسه ی بین مقدار انتگرال J در این دو فولاد انجام گرفت. نتایج نشان دادند که در حالت توقف گر شیار ماکزیمم بار بحرانی شکست در فولاد مرتبهای در آغاز ناحیه باینیتی صورت می گیرد و مقدار Jcr به عمق و جنس ناحیه انتهای شیار وابسته است اما در حالت تقسیم گر شیار تغییرات بار بحرانی و Jcr روند یکنواختی مانند شیار در مواد همگن دارند و مقادیر آنها در مقایسه با حالت تقسیم گر شیار کمتر می باشد. در هر یک از حالت های مورد بررسی علاوه بر محاسبه انتگرال J به صورت تجربی، مقدار این پارامتر بر اساس تئوری رایس و با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس نیز محاسبه شده است. با مقایسه داده های حاصل از روش شبیه سازی و روش تجربی، تطابق خوبی بین این دو مشاهده گردید.
In the present research, a kind of Functionally Graded (FG) steel (ferritic-bainitic- austenitic) was produced using Electro Slag Remelting (ESR) process. The position of each layer was determined utilizing Metallography and Vickers Hardness tests. Then, three point bending test was used for the U notched specimens in the form of notch arrester and notch divider configuration and effect of the notch depth on the critical fracture load and Jcr under mode I loading were investigated. Also J values of the FG steel and homogeneous steel under constant loading was evaluated and in this case, effect of the notch depth on J value was studied. Then a comparison was made between J values of the FG steel and homogeneous steel. Results showed that in arrester configuration, maximum critical load in specimens was occurred in the beginning of Bainite phase and Jcr was depended on the material and notch depth. While in divider one, variation of the Jcr was negligible. The J value of Each of the studied configurations were then computed using finite element approach based on Rice theory and a good agreement was observed between numerical results with the experimental ones.
فولاد مرتبه ای,روش ذوب دوباره الکتریکی,انتگرال J,شیار U,مود اول بارگذاری,روش المان محدود
Functionally Graded Steel,Electro slag remelting,J integral,U notch,mode I loading,Finite element approach
307
316
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8715&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad Reza
Saeedi
محمدرضا
سعیدی
100319475328460060661
100319475328460060661
No
amirkabir university of technology , master of science student
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Younes
Alizadeh Vaghaslou
یونس
علیزاده وقاصلو
100319475328460060662
100319475328460060662
Yes
دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر