|
|
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۸، شماره ۲، صفحات ۲۱۹-۲۲۴
|
|
|
| عنوان فارسی |
ضرایب شدت تنش مود ترکیبی در ترک موازی با لبه یک نیم صفحه، تحت بارگذاری یکنواخت |
|
| چکیده فارسی مقاله |
اگر ترک مرکزی در یک صفحه بی‌نهایت بزرگ تحت بارگذاری یکنواخت (ترک گریفیث)، به یکی از لبه‌های اعمال بار نزدیک شود، تبدیل به ترک زیرسطحی می‌شود. ترک‌های زیرسطحی، در سازه‌هایی که در معرض پدیده خستگی تماس غلتشی قرار دارند، ایجاد می‌شوند. در این مطالعه، ابتدا با استفاده از مدل‌سازی اجزامحدود، ضرایب شدت تنش ترک گریفیث تحت کشش و برش یکنواخت محاسبه و با خطای کمتر از 0.1% صحه‌گذاری گردیده است. سپس، با نزدیک نمودن ترک به یکی از لبه‌های موازی صفحه، ضرایب شدت تنش مود ترکیبی ترک زیرسطحی به ازای عمق‌های مختلف تعیین شده است. عدم تقارن هندسی نسبت به سطح ترک و کوپلینگ مودهای شکست، موجب بروز مودهای برشی و کششی قابل ملاحظه برای ترک زیرسطحی به ترتیب تحت بارهای کششی و برشی می‌گردد. با کاهش عمق ترک، کوپلینگ مودهای شکست افزایش می‌یابد تا جایی که در نسبت طول به عمق 20 برای ترک، ضرایب شدت تنش ناشی از این پدیده، 69% ضرایب شدت تنش مودهای اصلی می‌شوند. همچنین، با برازش دقت بالای تابع درجه سه بر ضرایب شدت تنش مود ترکیبی محاسبه شده، چهار ضریب شکل برای مودهای کششی و برشی ناشی از کشش و برش یکنواخت ترک زیرسطحی ارائه شده است. روابط صریح ارائه شده برای ضریب شدت تنش، برای استفاده سریع و راحت توسط مهندسان بسیار مفید خواهد بود. مقادیر به دست آمده از این روابط، حتی برای بارگذاری‌های غیریکنواخت نیز می‌تواند تقریب خوبی از ضرایب شدت تنش باشد (به خصوص برای طول ترک‌های کوتاه که تغییرات بار روی آن‌ها نمی‌تواند چندان زیاد باشد). |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
ضریب شدت تنش، ترک گریفیث، ترک زیرسطحی، کوپلینگ مودهای شکست، ضریب شکل |
|
| عنوان انگلیسی |
Mixed mode stress intensity factors for a crack parallel to the free surface of a half-plane under uniform loading |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
The Griffith crack, a central crack in an infinite plane under uniform loading, is converted to a subsurface one by moving close to a loaded edge of the plane. Subsurface cracks initiate under rolling contact fatigue conditions. In this paper, first, finite element model of the Griffith crack has been developed and validated by calculating stress intensity factors (SIFs) under uniform tension and shear loadings. Then, by moving the crack close to a parallel edge of the plane, mixed mode SIFs of the subsurface crack have been determined for a wide range of the cracks depths. Non-symmetrical geometry with respect to the crack edge causes coupling between fracture modes and so, considerable shear and tension fracture modes under tension and shear loadings, respectively. The ratio of SIF for the coupling mode to the direct mode is creased up to 69% for the length to depth ratio of 20. Also, by fitting third-degree polynomials to the mixed mode SIFs, four geometry correction factors have been obtained for SIFs of subsurface cracks under uniform loadings. These approximate equations can be used easily and efficiently by engineers. Also, the relations can be utilized as a primary estimation for non-uniform loadings, especially when the crack length as well as the load variation along it is small. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
Stress intensity factor, Griffith crack, Subsurface crack, Coupling of the fracture modes, Geometry correction factor |
|
| نویسندگان مقاله |
جواد علیزاده کاکلر | javad alizadeh kaklar
استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه ارومیه
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه ارومیه (Urmia university)
جمال خضری | jamal khezri
department of mechanical engineering, faculty of engineering, urmia university, urmia, iran
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه ارومیه (Urmia university)
علی عبدلی | ali abdoli
department of mechanical engineering, faculty of engineering, urmia university, urmia, iran
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه ارومیه (Urmia university)
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11707-1&slc_lang=fa&sid=15 |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|
