۱۲ نتیجه برای شاهانی
امیررضا شاهانی، محمد سالاری،
دوره ۱۳، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله تاثیر تغییر پارامترهای پهنای باند و سطح بارگذاری اتفاقی بر رشد ترک خستگی در یک نمونه CT با استفاده از تئوری حد مرکزی بررسی شده است. در این روش با فرض تئوری آماری حد مرکزی (CLT)، روابط توزیع عمر ، تابع احتمال تخریب و قابلیت اطمینان استخراج می شود. برای در نظر گرفتن اثر نسبت تنش در معادلات نرخ رشد ترک خستگی، از معادله واکر استفاده شده است. سپس برای صحه گذاری نتایج بدست آمده در سه حالت بارگذاری اتفاقی با پهنای باندها و سطوح بارگذاری مختلف، نتایج تحلیل از جمله میانگین طول عمر نمونه و میانگین طول ترک بر حسب تعداد سیکل بارگذاری با نتایج آزمون مقایسه گردیده است که نشان دهنده توافق خوبی بین نتایج تحلیل و آزمون می باشد. همچنین نمودارهای قابلیت اطمینان و احتمال تخریب نیز بر حسب تعداد سیکل بارگذاری ارائه شده است.
امیررضا شاهانی، حامد معیری کاشانی، محمد سالاری،
دوره ۱۳، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۲ )
چکیده
به منظور تحلیل خستگی پوسته های استوانه ای تقویت شده ابتدا می بایست میدانهای تنش و کرنش در آنها را محاسبه نمود. با توجه به غیر خطی بودن تحلیل، هزینه تحلیل اجزاء محدود مسئله به کمک المانهای جامد بسیار بالا می باشد. از طرفی چنانچه این مسئله با استفاده از المانهای پوسته ای مدلسازی شود، پرچ ها و پیچ ها را نمی توان به صورت واقعی مدل کرد. در این مقاله، به منظور تحلیل تنش مسئله از تکنیک زیر مدلسازی پوسته به جامد استفاده شده است. بدین صورت که در ابتدا پوسته استوانه ای تقویت شده مذکور به کمک المانهای پوسته ای مدلسازی شده که در این حالت تمامی اتصالات به صورت المانهای فنر در نظر گرفته شده اند. سپس با استفاده از این تکنیک به مدلسازی نواحی بحرانی مسئله به کمک المانهای جامد پرداخته شده که در این حالت اتصالات به صورت سه بعدی در نظر گرفته شده اند. پس از محاسبه میدانهای تنش و کرنش در سازه، تحلیل خستگی چند محوره از دیدگاه صفحه بحرانی برون-میلر صورت گرفته است. بدین منظور با کدنویسی در نرم افزار آباکوس، ابتدا صفحه بحرانی همه المانها مشخص شده و سپس با محاسبه کرنش های نرمال و برشی روی صفحه بحرانی، عمر هر المان پیش بینی شده است.
علی عباس زاده بیدختی، امیررضا شاهانی،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
عیوب چندگانه اغلب در سازه‌های مهندسی نظیر اجزای نیروگاه‌ها و مخازن تحت فشار اتفاق می‌افتد. این عیوب در برخی موارد، اثرات مخرب بیشتری نسبت به هر کدام از عیوب به صورت جداگانه دارد. ارزیابی برهم‌کنش این ترک‌ها بر اساس تعیین همراستایی و ترکیب آنها صورت می‌پذیرد. در استانداردهای موجود، ترک‌های چندگانه در مجاورت هم با ارضا‌کردن شرایط لازم، همراستا شده و در صورت لزوم ترکیب می‌شوند. در پژوهش حاضر، ابتدا قوانین همراستایی و ترکیب استانداردهای مختلف برای دو ترک راه‌بدر مجاور هم بررسی می‌شود. سپس به منظور بررسی تأثیر و برهم‌کنش ترک‌های مجاور، شکست یک ورق با دو ترک راه‌بدر در مجاورت هم، شبیه‌سازی شده و تأثیر فواصل ترک‌ها و اندازه آنها بر ضرایب شدت تنش بررسی می‌گردد. همچنین چگونگی رشد ترک‌ها در حالت‌های مختلف تحت شرایط شکست الاستیک خطی، شبیه‌سازی می‌گردد. از روش المان محدود توسعه‌یافته برای شبیه‌سازی مسأله استفاده شده است. این روش به این دلیل انتخاب شده که توانایی مناسبی در تحلیل مسائل مکانیک شکست خطی و فرایند رشد ترک، دارد. در این روش، المان‌بندی ثابت بوده و نیاز به فرایند مش‌بندی مجدد جهت شبیه‌سازی رشد ترک وجود ندارد. بر اساس نتایج بدست آمده، قوانین جدیدی جهت تعیین همراستایی و ترکیب ترک‌های مجاور هم ارائه می‌گردد.
امیر رضا شاهانی، ایمان شاکری، حامد معیری کاشانی،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ويژه‌نامه اول ۱۳۹۳ )
چکیده
با توجه به کاربرد گسترده اتصالات پیچی در صنایع، تخمین عمر خستگی پیچ ها امری مهم است. در پژوهش حاضر هدف تخمین عمر خستگی پیچ های اتصال دو فلنج در یک پوسته استوانه ای تقویت شده همراه با گشودگی است. برای تخمین عمر پیچ مذکور به دو دسته اطلاعات نیاز می باشد: خواص خستگی پیچ و مقدار تنش وارد شده به آن تحت بارهای اعمالی به سازه. لذا دو مسیر پیموده شده است. ابتدا خواص خستگی پیچ مورد نظر مطابق استاندارد ایزو ۳۸۰۰ در آزمایشگاه اندازه گیری شده است. بدین منظور قید و بند خاصی طراحی و ساخته شده است که قابلیت انجام آزمایش روی پیچ های مختلف را فراهم می سازد. با انجام آزمایش های خستگی، خواص خستگی پیچ مورد نظر از جمله حد خستگی پیچ ها و ثوابت معادله ی باسکوئین (ضریب مقاومت خستگی و نمای مقاومت خستگی) اندازه گیری شده است. همچنین محل و سطح شکست مورد بررسی قرار گرفته است. سپس در گام بعدی مقدار تنش وارد شده به پیچ مورد نظر که تحت یک بارگذاری ترکیبی قرار دارد، به کمک مدلسازی اجزا محدود محاسبه شده است. به دلیل پیچیدگی های موجود در مسئله که موجب بالا رفتن هزینه تحلیل مسئله مذکور به صورت سه بعدی می شود، از تکنیک زیر مدلسازی پوسته به جامد استفاده شده است. در نهایت با بدست آوردن تنش اسمی پیچ از مدلسازی و استفاده از خواص خستگی بدست آمده از آزمایش ها، عمر پیچ مورد نظر تخمین زده شده است.
امیررضا شاهانی، سید مجید پورحسینی، حمید شوشتر،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ويژه‌نامه دوم ۱۳۹۳ )
چکیده
قطعات انحنادار جدارنازک در بسیاری از کاربردهای صنعتی از جمله صنایع هوایی بطور گسترده به کار می‌روند. بطور خاص در ساخت اجزاء مختلف پره روتور بالگرد از تعداد قابل توجهی از این قطعات استفاده می‌گردد. با گسترش روزافزون کاربرد مکانیک شکست جهت تخمین عمر باقیمانده سازه‌ها لازم است که خواص مکانیک شکست این قطعات تعیین شود. به علت ضخامت پایین و انحناء موجود در این اجزاء، استفاده از روش‌های استاندارد آزمایش مکانیک شکست برای آنها میسر نمی‌باشد. بنابراین نیاز به ابداع و توسعه روش‌های جدید آزمایش در این قطعات احساس می‌گردد. تلاش‌های گسترده‌ای از سوی محققین مختلف بمنظور غلبه بر این مشکل انجام شده است که منجر به پیدایش تئوری شکست ورق‌های انحنادار، توسعه و طراحی روش‌های جدید برای آزمایش شکست نمونه‌های غیر استاندارد و تکمیل روش‌های تجربی مرسوم مانند روش آزمایش انفجاری گردیده است. در مقاله مروری حاضر، ابتدا تئوری ورق‌های انحنادار بمنظور مرتبط ساختن رفتار نمونه‌های انحنادار با نمونه‌های تخت بیان گردیده و بر اساس آن، روش متداول آزمایش انفجاری (BT) که برای آزمایش شکست قطعات انحنادار بسته بکار می‌رود، معرفی می‌شود. سپس مروری بر روش‌های جدید آزمایش با استفاده از نمونه‌های غیراستاندارد شامل آزمایش نمونه فشرده کششی خمیده (CCT)، کشش بارگذاری پینی (PLT)، خمش سه‌نقطه (TPB)، کشش نمونه حلقوی با دو شیار لبه‌ای(DENT)، آزمایش قالب داخلی مخروطی (ICM) و آزمایش نمونه ایکس‌شکل انجام شده و در پایان نیز مقایسه‌ای بین روش‌های مذکور صورت می‌گیرد.
امیررضا شاهانی، رضا دواچی،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
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 ۷۵XГCT 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.
امیررضا شاهانی، روح الله محمدجانی،
دوره ۱۵، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۴ )
چکیده
اطلاع از رفتار ناپایداری پوسته‌های تقویت‌شده و تعیین بار کمانشی متناظر تحت شرایط اعمال نیروی فشارنده محوری، بنابر کاربردهای وسیع این سازه‌ها در حوزه‌های مختلف مهندسی، مسئله‌ای است که تاکنون مورد توجه بسیاری از محققین بوده و مطالعات گسترده‌ای بر روی آن صورت پذیرفته است. با توجه به عدم امکان دستیابی به پاسخ‌های تحلیلی به واسطه پیچیدگی‌های موجود در معادلات حاکم، شرایط‌مرزی و روند حل متناظر، بکارگیری کدهای نرم‌افزاری المان‌محدود به عنوان تکنیک اصلی تعیین بار کمانش پوسته‌های استوانه‌ای تقویت‌شده جهت مدلسازی مسئله امری اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. بر این اساس در مقاله حاضر به مطالعه آثار تقویت‌کنندگی ریب و استرینگر پرداخته شده و میزان اختلاف نتایج کمانشی تحلیل‌های المان‌محدود با مقادیر بدست آمده از یکی از جامع‌ترین روابط تئوری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. همچنین تلاشی جهت دستیابی به تناظر میان مقادیر بارهای ناپایداری حاصل از کاربرد روش المان‌محدود با میزان تقویت سازه صورت پذیرفته که طراح را قادر خواهد ساخت تا با در اختیار داشتن تعدادی محدود از مقادیر کمانشی سازه در تناظر با چند حالت تقویتی مشخص، بار کمانش مربوط به سایر حالات را بدون انجام تحلیل‌های مجزا، تنها بر اساس روابط میان میزان تقویت و بار کمانش سازه، با دقتی قابل قبول درون‌یابی یا برون‌یابی نماید.
امیررضا شاهانی، راضیه ابوالفتحی تبار،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
نمونه تیر دوگانه یک سرگیردار تک جهته، به صورت دو تیر تیموشنکو با طول محدود در نظر گرفته شده است که از یک سمت در تمام قسمت ها به جز در قسمت ترک، بهم چسبیده اند. به دلیل تقارن موجود، تنها نیمی از نمونه به صورت تیری شامل یک قسمت آزاد و یک قسمت بر روی بستر الاستیک، در نظر گرفته شده که در انتها تحت تاثیر نیرو قرار دارد. این تیر به صورت تحلیلی بر روی بسترهای الاستیک وینکلر و پاسترناک بررسی شده و مقادیر نرخ رهایش انرژی کرنشی آن در حالت عمومی به دست آمده است. در پژوهش هایی که پیش از این در رابطه با این نمونه با استفاده از تئوری تیر تیموشنکو انجام شده، از اثرات طول پیوند بر مقدار نرخ رهایش انرژی صرف نظر شده است. در این پژوهش جواب برای حالت حقیقی طول پیوند محدود به دست آمده و تاثیر طول پیوند بر مقدار نرخ رهایش انرژی و نیز حداقل طول پیوند برای مستقل شدن نرخ رهایش انرژی از این طول، ارائه شده است. برای حالت خاص طول پیوند نامحدود، رابطه ی بسته ای برای نرخ رهایش انرژی کرنشی تیر تیموشنکو بر روی بستر وینکلر ارائه شده است. نتایج حل تحلیلی با نتایج ارائه شده در پژوهش‌های دیگر مقایسه شده و توافق قابل قبولی مشاهده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده برای نمونه ی تک جهته، مقادیر نرمی و چقرمگی شکست با استفاده از تحلیل تیر تیموشنکو بر روی بستر وینکلر، نزدیک ترین جواب را به جواب های تجربی موجود ارائه میدهد.
امیررضا شاهانی، حمید شریفی ترکی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
مساله ترموالاستیسیته در یک استوانه جدارضخیم همسانگرد و همگن توخالی به صورت تحلیلی و با استفاده از تبدیل هنکل و تبدیل لاپلاس شد. شرایط مرزی مکانیکی و حرارتی برای سطح داخلی و سطح خارجی استوانه به صورت وابسته به زمان در نظر گرفته شده‌اند. برای شرایط مرزی دمایی، خود دما در مرزها اعمال شده و برای شرایط مرزی مکانیکی نیز، اعمال تنش بر روی سطوح داخلی و خارجی استوانه توخالی در نظر گرفته شده‌است. توزیع دما در راستای ضخامت استوانه بدست آمده و سپس با حل معادله سازه‌ای دینامیکی، روابط به صورت حل بسته برای میدانهای جابجایی، تنش شعاعی و تنش محیطی ارائه شده‌اند. برای بررسی یک حالت نمونه، دما با تابعیت نمایی نسبت به زمان در سطح داخلی استوانه و دمای صفر در سطح خارجی آن اعمال شده، و تنش‌های مکانیکی در سطح داخلی و خارجی استوانه صفر در نظر گرفته شده‌اند. با توجه به دینامیکی بودن مساله، پس از رسم نمودارهای تنش، موج شوک حرارتی به وضوح قابل مشاهده است. سپس با استفاده از نمودارهای رسم شده تنش، لحظه رسیدن موج اتساعی به چند موقعیت شعاعی مشخص محاسبه شده، و سپس نتایج آن با رابطه معمولی محاسبه زمان مقایسه شده‌است.
امیررضا شاهانی، حمید شوشتر،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
برخلاف فلزات که روش‌های تعیین خواص شکست آنها در چارچوب تئوری‌های مکانیک شکست الاستیک خطی و مکانیک شکست الاستیک-پلاستیک کاملاً استاندارد گردیده، برای مواد پلیمری بدلیل پیچیدگی‌های ناشی از رفتار ویسکوالاستیک آنها، توسعه تئوری‌های مکانیک شکست ویسکوالاستیک خطی و خصوصاً غیرخطی بطورکامل انجام نگرفته است. در مورد لاستیک‌ها حتی تئوری‌های مستقل از نرخ مبتنی بر تئوری الاستیسیته غیرخطی نیز کاربرد عمومی نیافته‌اند. در عمل بسیاری از محققان از همان روش‌های ارائه شده برای فلزات در مورد لاستیک‌ها استفاده می‌کنند. در این مقاله روش‌های مرسوم برای تعیین خواص شکست لاستیک‌ها بر مبنای انتگرال J و چالش‌های مرتبط با کاربرد این روش‌ها بررسی گردیده است. مشخصاً به اثرات اتلاف انرژی در نواحی دور از رأس ترک و روش‌های اصلاح این اثرات پرداخته شده است. با انجام آزمایش بر روی نمونه‌های SENT از یک ماده لاستیکی از خانواده پلی‌بوتادین نشان داده شده که روش آزمایش چندنمونه‌ای شناخته‌شده برای محاسبه Jc، به دلیل الگوریتم محاسباتی خاص خود، دارای حساسیت شدیدی نسبت به خطاهای تجربی است که خود را بصورت وابستگی مقادیر Jc به طول ترک اولیه نشان میدهد و تنها درصورت آزمایش نمونه‌های متعدد و حذف خطاهای تجربی کارایی دارد. در مقابل، روش اصلاح مکان هندسی با تعداد نمونه‌های کمتر و حساسیت بسیار پایین‌تر نسبت به خطاهای تجربی، یک مقدار Jc واحد قابل‌اطمینان بدست میدهد. همچنین با استفاده از این روش، مشکل وابستگی نتایج آزمایش به طول نمونه‌ها که در برخی از مراجع قبلی گزارش شده برطرف گردیده و در مجموع امکان استخراج Jc بعنوان یک خاصیت ماده مستقل از ابعاد نمونه فراهم می‌گردد.
امیررضا شاهانی، زانیار اسماعیل پور حاجی لک،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
طبق گزارش‌های ارائه شده یکی از شایعترین دلایل واماندگی موتور توربین گازی T۵۶ شکست پره های کمپرسور آن می باشد. در این تحقیق نرخ رشد ترک در پره طبقه ۱۳م کمپرسور موتور جت T۵۶ مورد بررسی قرارگرفته است. برای این منظور ابتدا نیروهای گریز از مرکز و آیرودینامیکی وارد بر پره محاسبه شده اند و میدان تنش ناشی از هر یک از آنها روی پره توسط نرم‌افزار ANSYS بدست آورده شده است. نقاطی روی سطح پره که در معرض بیشترین آسیب های ناشی از برخورد اشیاء خارجی و پدیده خوردگی هستند شناسایی شده اند و از طریق تحلیل تنش انجام‌گرفته، مقادیر تنش های کششی و خمشی در این نقاط تعیین شده است. در ادامه در هر یک از مکان های مشخص شده ترک اولیه ی نیم بیضوی مدل شده و با استفاده از روش راجو-نیومن ضرایب شدت تنش در این نقاط محاسبه شده اند. سرانجام با استفاده از رابطه پاریس عمر پره و نرخ رشد هر یک از ترک های مدل شده در نقاط یاد شده جداگانه بدست آورده شده است. نتایج نشان می دهد که هر چه ترک تشکیل شده به ریشه پره نزدیکتر باشد عمر پره به شدت کاهش یافته و همچنین عمر پره در اثر وجود ترک در سطح مکشی پره به مراتب کمتر از وجود ترک در موقعیتی مشابه روی سطح فشاری می باشد.
سید محمدحسین توکلی، امیررضا شاهانی،
دوره ۲۳، شماره ۱۱ - ( آبان ۱۴۰۲ )
چکیده
مواد سرامیکی به دلیل حفظ استحکام در دمای بالا، انبساط حرارتی کم و مقاومت عالی در برابر فرسایش برای کاربردهای سازه‌ای، مناسب هستند. با این حال، سازه‌های سرامیکی عموماً ترد هستند و به دلیل عیوب ذاتی که می‌توانند از طریق ساخت، جابجایی یا در حین سرویس وارد آنها شوند، بشکنند. در نمونه‌های آزمایش استحکام مواد سرامیکی، استحکام مشاهده شده به حجم نمونه و روش آزمایش بستگی دارد و نتایج دارای پراکندگی قابل توجهی هستند. از طرفی تشخیص تغییرپذیری استحکام مواد سرامیکی برای طراحی سازه‌ای، مهم است و در فرایند طراحی این تغییرپذیری معمولاً نیاز به یک معیار واماندگی با مبنای احتمالاتی دارد که با توجه به شکست ترد سرامیک‌ها، معمولاً از توزیع ویبول برای بیان استحکام آنها استفاده می‌شود. به کمک توزیع ویبول، مفهوم حجم موثر تعریف می‌شود و با استفاده از آن استحکام یک نمونه‌ی آزمایش با هندسه و بارگذاری مشخص از نمونه‌ی دیگری که هندسه و بارگذاری متفاوتی دارد پیش‌بینی می‌گردد. در این پژوهش معادله‌ی حجم موثر برای یک قطعه‌ی سرامیکی با هندسه‌ی مخروط ناقص تحت فشار داخلی به روش تحلیلی به دست آمده است. با داشتن حجم موثر برای این پیکربندی و با تعداد کافی آزمایش استحکام به کمک نمونه‌های کوچک و کم‌هزینه‌ی خمشی، می‌توان استحکام کششی قطعه‌ی سرامیکی مخروطی را بدون انجام آزمایش‌های متعدد و پر هزینه پیش‌بینی نمود. همچنین برای مخروط ناقصی با جنس و ابعاد مشخص، حجم موثر به صورت عددی نیز محاسبه گردید و نسبت به مقدار تحلیلی ۳% خطا داشت.
