مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تاثیر ضخامت جسم بر امکان وقوع ترک در فرآیند خشک شدن

نویسندگان
1 هیات علمی- دانشگاه بیرجند
2 دانشجوی تحصیلات تکمیلی/دانشگاه بیرجند
چکیده
فرآیند خشک شدن متاثر از عوامل متعددی است. یکی از عوامل هندسه قطعه می باشد. برای بررسی تاثیر هندسه جسم لازم است تا فرآیند خشک شدن تحلیل و شبیه سازی شود. مقاله حاضر به مطالعه و تحلیل فرآیند پرداخته است. به کمک شبیه سازی فرآیند خشک شدن بر اساس یک مدل الاستیک تنش های مکانیکی ناشی از کرنش های خشک شدن محاسبه گردیده اند. تغییرات پارامتر های فیزیکی و مکانیکی مثل ضریب نفوذ و مدول یانگ با تغییرات رطوبت برای یک ماده سرامیکی در شبیه سازی لحاظ شده اند. فرض شده است تبخیر رطوبت از سطح بر اساس مکانیزم تبخیر از لایه نازک گسترش یافته انجام می شود. از معیار تسلیم فون میزز برای پیش بینی وقوع ترک در حالت خشک شدن دو بعدی و سه بعدی استفاده شده است. تنش تسلیم در رطوبت هایگراسکوپی به صورت تجربی در آزمایشگاه تعیین گردید. امکان وقوع ترک در حالت سه بعدی بسیار بیشتر از حالت دو بعدی است. بر اساس مدل تدوین شده، زمان ومکان وقوع ترک قابل پیش بینی است. با هدف بررسی تاثیر ابعاد هندسی مدل بر مقادیر تنش های خشک شدن مدل های مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند و نتایج بررسی گزارش شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Studying the Effect of Part Thickness on Cracking during Drying Process

چکیده English

Drying process is influenced by a variety of parameters including the geometry of part being dried. To evaluate the effect of part geometry on drying process, and resultant defects, the process is analyzed and studied. Based on the assumption related to the porous media the governing equation of the mass transfer and static equilibrium are presented. The mechanical stresses generated by the drying strains are expressed according to the linear-elastic model. Dependence of physical and mechanical properties such as Young's modulus and diffusion coefficient as a function of moisture are considered in simulation for a chemically known ceramic material. it’s Assumed that Extended thin film evaporation is the mechanism of evaporation in constant rate period has been studied. The Von Misses criterion is used for crack anticipation in 2D and 3D drying. A significant difference was observed in possibility of crack initiation for the two different configurations. Yield stress in hygroscopic moisture has been determined experimentally. Developed model made it possible to predict the time and the place of crack initiation. Different part thicknesses were studied to examine the effect of thicknesses variations on cracking. It is observed that the danger of cracking is highest at the beginning of the drying, since the yield stress is low.

کلیدواژه‌ها English

young&rsquo
s modulus؛Drying؛Simultaneous Heat and Mass Transfer؛Thicknesses Variations؛Cracking