مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

پیشنهاد یک نمونه جدید تست خستگی به منظور بررسی رفتار رشد ترک در مخازن استوانه ای جدار ضخیم تحت فشار

نویسندگان
1 کارشناس ارشد دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مکانیک
2 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مکانیک
3 عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مکانیک
چکیده
در این مقاله هدف ارائه‌ی یک نمونه‌ی هندسی جدید جهت تست خستگی تعیین رفتار رشد ترک نیمه‌بیضوی در دیواره‌ی مخازن استوانه‌ای جدار ضخیم تحت فشار می‌باشد. در این پژوهش رفتار رشد ترک در نمونه پیشنهادی به شکلی مطلوب تری نسبت به نمونه های استاندارد در مقایسه با رفتار رشد ترک در حالت واقعی معادل سازی گردیده است . بدین معنی که تطابق بیشتری بین مقادیر ضریب شدت تنش در نمونه‌ی آزمایش و مخزن واقعی حاوی ترک در راستای دیواره در حین بارگذاری خستگی حاصل شود و در نتیجه سازگاری بهتری در رفتار رشد ترک خستگی و عمر قطعه بر حسب سیکل‌های بارگذاری به صورت عملی به‌دست آید. با معرفی نمونه‌ی جدید، نتایج حاصل از بارگذاری خستگی بر روی نمونه پیشنهادی با نتایج حاصل از بارگذاری خستگی مخزن و نمونه‌های استاندارد فعلی مورد مقایسه قرار گرفته‌اند. رفتار رشد ترک خستگی در نمونه‌ی پیشنهادی و مخزن تحت فشار با روش اجزای محدود و روش تجربی محاسبه شده است. به منظور مقایسه‌ی نتایج اجزای محدود با نتایج تجربی، چند قطعه با هندسه‌ی نمونه‌ی‌ جدید از جنس فولاد CK45 ساخته شده و تحت آزمون خستگی قرار گرفتند. نتایج حاصل از دو روش انطباق بسیار خوبی با یکدیگر دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A New Fatigue Test Specimen in order to Study of Behavior of Crack Growth in Thick-Walled Pressure Vessels

چکیده English

The aim of this paper is to show a new geometrical specimen in fatigue to define the behavior of semi elliptical crack growth in thick-walled pressure vessels. This research emphasize on the importance of the behavior of fatigue crack in test specimen and real conditions in vessels .In other word, there must be more adaptations between stress intensity factor in new specimen and real vessel that includes crack along the wall, so, under Fatigue loadings, as a result, more adaptation will be obtained between growth speed and relative crack lifetime according to loading cycles. By introducing this new specimen we compare the results of fatigue loading on propositional new specimen with results of vessel fatigue loading and standard specimen. We estimate the behavior of fatigue crack growth in specimen and pressure vessel with (FEM) and experimental method. In order to comparing of limit component with experimented results, some piece of with new specimen made of steel (ck45) can be used and all of these must be under fatigue testing and results are obtained in these methods.

کلیدواژه‌ها English

Semi elliptical crack
cylindrical pressure vessel
Stress Intensity Factor
standard specimen
Fatigue