مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ارزیابی ضرایب شدت تنش ترک مرکزی در ورق انحنادار در حضور سوراخ‌های متوقف‌کننده دو طرف ترک

نویسندگان
1 استاد دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
استفاده از سوراخ‌های متوقف‌کننده از جمله ساده‌ترین روش‌ها برای کاهش ضریب شدت تنش در نوک ترک و در نتیجه کاهش نرخ رشد ترک می‌باشد. کارایی سوراخ‌های متوقف‌کننده در مهار رشد ترک بر مبنای تأثیرگذاری آن‌ها روی ضرایب شدت تنش سنجیده می‌شود. بسیاری از اجزای فلزی در سازه‌های مهندسی به دلیل هندسه خاص خود، دارای سطوحی انحنادار می‌باشند. بنابراین در مقاله حاضر، با استفاده از تحلیل‌های اجزا محدود و با در نظر گرفتن آرایش‌های گوناگون سوراخ‌های متوقف‌کننده، تأثیر حضور این سوراخ‌ها بر ضرایب شدت تنش در قطعه انحنادار با ترک مرکزی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج عددی بیانگر این است که موقعیت و اندازه سوراخ‌های متوقف‌کننده بر مقدار ضریب شدت تنش نوک ترک تأثیرگذار است. مهم‌ترین دلیل تغییر در ضریب شدت تنش، تأثیرگذاری سوراخ‌های متوقف‌کننده بر میدان تنش نوک ترک می‌باشد. با افزایش اندازه سوراخ‌های دوطرف ترک و کاهش فواصل افقی و عمودی آنها از نوک ترک، تأثیرپذیری ضریب شدت تنش نیز بیش‌تر می‌شود. همچنین نتایج عددی بیانگر این نکته‌اند که کارایی سوراخ‌های متوقف کننده در سطوح انحنادار، برابر با کارایی روش مذکور در سطوح تخت است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of stress intensity factors of a center cracked curved plate in the presence of crack flank stop drill holes

نویسندگان English

Majid Reza Ayatollahi 1
Mohammad Javad Razavi 2
Hamid Reza Chamani 2
چکیده English

The use of stop drill holes is one of the most convenient methods for reducing the stress intensity factors and crack growth rate. The efficiency of stop drill holes on the crack growth retardation depends on the amount of reduction in stress intensity factors. The curved plates are frequently used in engineering structures. Therefore, in this paper, by using the finite element method, the effects of configurations and diameters of crack flank holes on the variations of stress intensity factor are studied for a curved plate. The numerical results indicate that the location and the size of stop drill holes affect the stress intensity factors which is mainly due to their interaction with the crack tip stresses. Closer distances to the crack tip and larger diameters of the flank holes provide more reduction in the stress intensity factors. Also, the finite element results show that the use of stop drill hole method for the curved plates has the same efficiency as that of the flat plates.

کلیدواژه‌ها English

Curved plate
Center crack
Stop hole
Stress Intensity Factor