مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

رشد ترک خستگی در اجسام تحت تماس غلتشی در اثر چندین بار متحرک

نویسندگان
1 استاد دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
یاتاقان‌های غلتشی یکی از اجزای مهم در ماشین‌آلات دوار هستند که تحت اثر خستگی تماس غلتشی قرار دارند لذا جهت تخمین بهتر عمر باقیمانده‌ی این اجزا مدلی با در نظر گرفتن چندین بار متحرک بر مبنای مکانیک شکست خطی ارائه ‌شده است. در نظر گرفتن اثر چند بار متحرک در این مدل نکته‌ی مهمی است که در مراجع در نظر گرفته نشده است. سطح در تماس با یک نیم صفحه‌ی بینهایت دارای یک ترک لبه‌ای مدل گردیده است. تماس سیکلی غلتشی نیز با حرکت یک توزیع بار بر روی مرز نیم صفحه بینهایت شبیه‌سازی شده است. محاسبات مسیر ترک و ضرایب شدت تنش به کمک روش گام به گام بر مبنای معادلات انتگرالی منفرد انجام گردیده است. اثر ضریب اصطکاک و در نظر گرفتن دو بار متمرکز متحرک بر روی مسیر رشد ترک برای زوایای مختلف ترک اولیه نسبت به مرز نیم صفحه و عمر باقیمانده‌ی سطح تحت خستگی تماس غلتشی برای فولاد 75XГCT مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از این تحلیل با نتایج مدل قبلی مورد مقایسه قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده برای عمر باقیمانده مشخص است که با افزایش تعداد بارهای تماسی متحرک بر روی سطح تماس مقدار عمر باقیمانده کاهش پیدا کرده و به حالت واقعی نزدیک‌تر می‌گردد، همچنین با افزایش ضریب اصطکاک عمر باقیمانده کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

fatigue crack growth in bodies under rolling contact with multiple moving loads

نویسندگان English

Amir Reza Shahani 1
Reza Davachi 2
چکیده English

Rolling bearings is one of the important elements in rotating machinery that they are under rolling contact fatigue, so for better estimation of remaining life of these elements a model which is considered multiple moving loads based on the linear fracture mechanics has been proposed. Considering the effect of the multiple moving loads is a key element of this model that is not considered in literature. The contact surface is modeled by a half-plane with an edge crack. Rolling contact is simulated by moving a load distribution on the boundary of a half-plane. The calculation of the crack path and stress intensity factors is carried out by the step-by-step process on the basis of the singular integral equations method. The effect of the friction coefficient and considering two concentrated moving load on the crack growth path for different angles between the initial crack and boundary of the half-plane and remaining life of a surface under the fatigue rolling contact for 75XГCT steel is analyzed. The results of this analysis are compared with results from previous model. According to the results of the remaining life obtained by increasing the numbers of moving loads on the contact surface the remaining life decrease and get closer to the real state. Furthermore, the remaining life decreases with increasing friction coefficient.

کلیدواژه‌ها English

Rolling Contact
Remaining Life
Linear Fracture Mechanics
Step-by-Step Process
Singular Integral Equations