۶۸ نتیجه برای خستگی
احسان نراقیان، مجید میرزایی،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۷-۱۳۸۷ )
چکیده
در این مقاله رفتار مکانیکی اتصالات نقاط جوش و پیش‌بینی عمر خستگی برای ورقهای موجی‌شکل حاوی اتصالات جوش نقطه‌ای مورد مطالعه قرار گرفته است. مدلهای ارائه شده به‌صورت یک ورق موجی‌شکل هستند که به‌ترتیب با ۷ و ۱۴ نقطه جوش به یک ورق L شکل متصل شده و هر یک تحت چهار حالت بارگذاری تناوبی متفاوت قرار دارند. تحلیل بر پایه حل برنامه اجزای محدود ANSYS۷ با استفاده از المانهای صلب انجام شده است. در این تحقیق همچنین تنش‌ها و کرنش‌ها در ناگت‌های نقطه جوش مطالعه شده است؛ اما تحلیل بیشتر بر پیش‌بینی عمر خستگی براساس کرنش و مطالعه خصوصیات سه‌بُعدی ناحیه تنش در اتصالات نقاط جوش و پیدا کردن نگرشی نسبت به رفتار سازه در بارگذاری‌های تناوبی، با توجه به در نظر گرفتن خواص مواد و هندسه غیرخطی متمرکز است.
محمود شریعتی،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۷-۱۳۸۷ )
چکیده
در این تحقیق رفتار رشد ترک و طول عمر خستگی نمونه‌های U - شکل متقارن به‌طور تجربی بررسی و مطالعه شده است. ورقهای استفاده شده، ضخامتهای متفاوت ۱ و ۵/۱ میلیمتر دارند که به‌صورت ۱-۱ میلیمتر، ۵/۱-۱ میلیمتر و ۵/۱-۵/۱ میلیمتر در فرایند جوشکاری نقطه‌ای به‌یکدیگر متصل شده‌اند. جنس نمونه‌ها از فولاد نرم انتخاب شده است. نمونه‌ها توسط دستگاه سروهیدرولیک INSTRON ۸۸۰۲ با ظرفیت نیروسنج ۲۵ کیلونیوتن تحت بارگذاری متناوب با دامنه ثابت اما سطوح بار مختلف قرار گرفتند. در حین انجام آزمایشها، طول ترک به‌ازای تعداد سیکل مشخصی توسط میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی ۱۰۰ برابر با دقت اندازه‌گیری شد. از نتایج تجربی مشاهده می‌شود که در نمونه‌های با ضخامت متفاوت، ترک همواره در ورقه نازک شروع می‌شود و نیز این ورق نازک است که در نهایت دچار شکست می‌شود. همچنین در نمونه‌های با ضخامت یکسان، ترک در هر دو ورق تقریباً با طولی یکسان ایجاد می‌شود. ضمناً استفاده از جوشهای نقطه‌ای در قطعات با ضخامت متفاوت، تغییر چشمگیری در طول عمر خستگی آنها ایجاد نمی‌کند. ضمناً هر چه قطر نقطه جوش بیشتر باشد، طول عمر خستگی بالاتری دارد.
سوران حسنی فرد،
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
در این پژوهش اثرهای مسیر ترک خستگی در مود ترکیبی کششی و برشی بر عمر خستگی اتصالات نقطۀ جوش با قطر و فواصل مختلفی بین صفحاتشان مطالعه شده است. از تحلیل غیر¬خطی اجزای محدود برای محاسبه توزیع¬های تنش در راستای عمود بر جهت ترک استفاده شده است. مقادیر تنش مؤثر و همچنین ضرایب کاهش مقاومت ناچ به روش حجمی به دست¬آمده است. روش رشد ترک خستگی برای به دست آوردن ضریب¬ های شدت تنش در مودهای اول و دوم شکست و تخمین عمر انتشار ترک خستگی به کار رفته است. نتایج به دست آمده از روش های تخمین عددی- ازجمله روش حجمی و روش تخمین رشد ترک خستگی- با داده¬های تجربی خستگی مقایسه شده ¬است. نتایج حاصل از روش رشد ترک خستگی با در نظر گرفتن مودهای اول و دوم شکست، نشان می¬دهد که اتصالات ایجاد شده توسط نیروی الکترودی کوچکتر و با قطر نقطۀ جوش بزرگتر، ضریب شدت تنش کوچکتری نسبت به اتصالاتی دارند که قطر نقطۀ جوش آنها کوچکتر است، اما با توجه به رشد ترک خستگی در مود ترکیبی شکست، نسبت ضریب شدت تنش مود اول به مود دوم اهمیت بیشتری دارد.
سوران حسنی فرد، میر محمد اتفاق،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۲-۱۳۹۱ )
چکیده
در این مقاله، عمر خستگی اتصالات جوش مقاومتی نقطه ای از نوع کششی-برشی که در آنها از چهار عدد نقطه جوش با آرایش های مختلف استفاده شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، سه نوع اتصال طولی (چهار عدد نقطه جوش در یک ردیف در راستای خط بارگذاری اتصال)، عرضی (چهار عدد نقطه جوش در یک ردیف عمود بر راستای خط بارگذاری) و لوزی شکل (چهار عدد نقطه جوش به صورت لوزی و متقارن نسبت به خط بارگذاری) انتخاب شدند. تخمین عمر خستگی اتصالات نقطه جوش با استفاده از منحنی تنش-عمر نمونه های هموار مربوط به جنس مورد نظر و مقادیر کاهش مقاومت خستگی انجام شد. نتایج بدست آمده از تحلیل عددی با داده های آزمون تجربی خستگی مقایسه شده و تطابق خوبی حاصل گردیده است. همچنین تست آنالیز مودال قبل و بعد از اعمال بارگذاری سیکلیک روی اتصالات مورد نظر انجام گرفته و مقادیر درصد کاهش فرکانس طبیعی به منظور تحقیق در مورد عمر خستگی و زمان شکل گیری ترک خستگی در اتصالات مورد نظر، بدست آمده است.
احسان محمدی، محمود شریعتی، مجید میرزائی،
دوره ۱۲، شماره ۴ - ( ۸-۱۳۹۱ )
چکیده
در این مقاله هدف ارائه¬ی یک نمونه¬ی هندسی جدید جهت تست خستگی تعیین رفتار رشد ترک نیمه¬بیضوی در دیواره¬ی مخازن استوانه¬ای جدار ضخیم تحت فشار می¬باشد. 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 نمونه¬ی 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 سیکل¬های بارگذاری به صورت عملی به¬دست آید. با معرفی نمونه¬ی جدید، نتایج حاصل از بارگذاری خستگی بر روی نمونه پیشنهادی با نتایج حاصل از بارگذاری خستگی مخزن و نمونه¬های استاندارد فعلی مورد مقایسه قرار گرفته¬اند. رفتار رشد ترک خستگی در نمونه¬ی پیشنهادی و مخزن تحت فشار با روش اجزای محدود و روش تجربی محاسبه شده است. به منظور مقایسه¬ی نتایج اجزای محدود با نتایج تجربی، چند قطعه با هندسه¬ی نمونه¬ی¬ جدید از جنس فولاد CK۴۵ ساخته شده و تحت آزمون خستگی قرار گرفتند. نتایج حاصل از دو روش انطباق بسیار خوبی با یکدیگر دارند.
محمد باقری، سیامک اسماعیل زاده خادم،
دوره ۱۳، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۲ )
چکیده
چکیده -در این تحقیق اثر نانو خاک رس بر عمر خستگی فنر هوایی برایبهبود عمر آنها بررسی می شود. آمیزه های لاستیکی بر پایه NR/BR بدون نانو خاک رس و نیز با ۳، ۵ و ۷ درصد نانو خاک رس به روش اختلاط خمیری ساخته شدند. سپس بر روی نمونه های حاوی نانو خاک رس، به منظور تعیین ساختار نانوکامپوزیت آزمون تفرق اشعه ایکس انجام شد. در ادامه با انجام آزمون رئومتری بر روی آمیزه های خام، زمان پخت هر آمیزه تعیین شد و آمیزه های نهایی به روش پخت گوگردی بدست آمدند. پس از آن نمونه های استاندارد برای انجام آزمون های خواص کششی، گرمازایی، مقاومت پارگی و مقاومت خستگی، تهیه گردیدند. نتایج حاصل نشان دادند که افزایش درصد وزنی نانو خاک رس، باعث افزایش ضریب ارتجاعی، استحکام پارگی و گرمازایی و نیز کاهش استحکام کششی و کشش در نقطه پارگی می شود. همچنین عمر خستگی آمیزه حاوی ۳ درصد نانو خاک رس به میزان ۳۳ درصد و آمیزه حاوی ۵ درصد نانو خاک رس به میزان ۵۷ درصد نسبت به آمیزه فاقد نانو خاک رس افزایش یافته، در حالی که عمر خستگی آمیزه حاوی ۷ درصد نانو خاک رس به میزان ۱۴ درصد کاهش یافته است
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۲-۱۴۰۲ )
چکیده
بررسی ها نشان می دهد هر فرد به طور متوسط روزانه ۳۵۰۰۰ تصمیم می گیرد. اگرچه این عدد بسیار اغراق آمیز است، اما نمی توان انکار کرد که روزانه تصمیم های بی شماری می گیریم. خستگی تصمیم به این موضوع اشاره دارد که گرفتن تصمیم‌های مکرر توانایی فرد را برای اتخاذ تصمیم‌های کاملاً آگاهانه و منطقی بعدی مختل می‌کند. به حالت تهی‌شدن توان، به‌ویژه در نتیجه تصمیم‌گیری‌های پیاپی، پدیده خستگی تصمیم می‌گویند. تجربه زیسته پژوهشگران در کنار مدیران ارشد در سازمان‌های مختلف، خاستگاه شکل‌گیری این مطالعه است. از مجموعه راهبرد‌های رفتاری مدیران اینگونه بر می‌آید که فرد به‌عنوان یک تصمیم‌گیرنده کاملاً منطقی عمل می‌کند. اما شواهد خلاف آن را نشان می‌دهد. این موضوع نه‌تنها در مورد افراد معمولی بلکه برای برخی از حرفه‌ای‌های آموزش‌دیده نیز صدق می‌کند. مطالعه حاضر، پژوهشی کیفی است که با استفاده از روش پژوهش روایت‌پژوهی انجام شده است. دادههای کیفی در این مطالعه به شکل روایت برگرفته از مصاحبه‌های عمیق با ۱۱ مدیر ارشد در بخش دولتی است که با استفاده از تحلیل روایتی مضمون تحلیل شدند. یافته‌ها نشان می‌دهد که زمینه‌سازهای بروز خستگی تصمیم ویژگی‌های شخصیتی، موضوعات بین‌فردی، آستانه سختی کار و عوامل کلان سازمانی و راهکارهای مدیریت آن شامل خنثی‌سازی، آموزش و انگیزش می‌باشد.
محمد رضا وزیری سرشک،
دوره ۱۳، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۲ )
چکیده
مشاهدات آزمایشگاهی از مقاطع شکست، نحوه گسیختگی خستگی قطعات با مقطع نازک را متفاوت از قطعات ضخیم تر نشان می دهد. به نظر می رسد با توجه به ابعاد کم مقطع، اثر تمرکز تنش ناشی از زبری و ناهمواری سطح ایجاد شده در مرحله تولید سطح، بسیار قابل توجه است و نسبت به سایر اثرات متالوژیکی سطح که در گسیختگی خستگی قطعات ضخیم تر می توانند عامل غالب باشند برتر عمل می کند. در این طرح به کمک انجام مجموعه ای از آزمایشات، ضمن ارزیابی عوامل شکست خستگی قطعات با مقاطع نازک سعی می شود رابطه ریاضی عمومی موجود کتب طراحی اجزاء، برای اعمال پارامترهای فرآیند تولید سطح در مورد این مقاطع اصلاح شود. به کمک این رابطه طراح کیفیت سطح مورد نیاز را برای سازنده مشخص می کند و سازنده باید پارامترهای فرآیند تولید سطح را در جهت دستیابی به چنین کیفیتی انتخاب کند. ضرورت انجام این طرح زمانی مشخص می شود که خاطر نشان گردد با توجه به تکنولوژیهای جدید بکار رفته در ماشینهای تراش امکان انجام مرحله پرداختکاری با هر شرایط برشی فراهم شده است، لذا باید طراح و سازنده نسبت به انتخاب شرایط برش معیاری را در اختیار داشته باشند.
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.
محمود شریعتی، حامد محرابی،
دوره ۱۳، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله به تحلیل تجربی رفتار رچتینگ و برهم کنش پدیده رچتینگ-خستگی فولاد CK۴۵ در بارگذاری چرخه¬ای تک محوری پرداخته شده است. بارگذاری ها به صورت تنش-کنترل می باشند. آزمایش های تنش-کنترل به صورت دو مرحله ای و به منظور بررسی تأثیر کرنش رچتینگ بر عمر خستگی انجام شده اند. به گونه ای که ابتدا نمونه ها تحت آزمایش پیش-رچتینگ با بارگذاری های مختلف قرار می گیرند و سپس عمر خستگی آن ها با یک بارگذاری ثابت برای همه نمونه ها، اندازه گیری می شود. نتایج بدست آمده، نشان می دهند که، عمر خستگی به میزان زیادی متأثر از دامنه تنش پیش-رچتینگ می باشد. همچنین تأثیر تنش میانگین، اندک و محدود به یک تنش میانگین خاص می باشد. کلید واژگان: رچتینگ، خستگی، بارگذاری چرخه ای تک محوری، فولاد Ck۴۵.
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.
محمد حسین گزین، مهرداد آقایی خفری،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، اثر اضافه بار بر عمر خستگی نمونه‌های CT فولاد AISI ۴۱۴۰ بررسی شده است. پژوهش شامل دو بخش آزمون‌های تجربی و حل عددی مدل اجزاء محدود است. ابتدا آزمون‌های خستگی مطابق استاندارد E۶۴۷، بدون اضافه بار انجام شد و سپس آزمون‌های بعدی بر روی نمونه‌های مشابه با اعمال اضافه بار با نسبت¬های ۵/۱ و ۷۵/۱ صورت گرفت. در بخش دوم، آزمون‌های رشد ترک در نرم افزار ABAQUS به صورت الاستیک-پلاستیک و بر مبنای مدل¬¬ بسته شدن ترک شبیه سازی شد. اثر اضافه بار با در نظر گرفتن دو پارامتر ضریب شدت تنش موثر و انتگرال J موثر با ارائه روابطی جدید مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمون‌های تجربی بیانگر افزایش عمر خستگی به ترتیب ۲۴% و ۴۶% برای اضافه بارهای ۵/۱ و ۷۵/۱ می‌باشد. مقایسه نتایج نیروی بازکننده ترک روش عددی و روش تجربی حاکی از دقت ۸۹ درصدی در طول ترک mm۵ است. مقایسه عمر خستگی به روش عددی و آزمون‌های تجربی رشد ترک نشان¬دهنده قابل اعتماد بودن شبیه سازی‌ها بوده که حداکثر خطای مدل ضریب شدت تنش موثر و مدل انتگرال J موثر به ترتیب ۱۰%+ و ۶%- است. مقایسه مدل ارائه شده در این پژوهش با مدل هارمن نشان داد که تعداد کمتر آزمایش¬های تجربی مورد نیاز از مزیتهای مدل پیشنهادی و حجم محاسباتی کمتر از مزایای مدل هارمن است.
سوران حسنی فرد، امیر پرغازه،
دوره ۱۴، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله مسیر رشد ترک در آزمایش خمش چهار نقطه ای اتصال جوش اصطکاکی اغتشاشی مس و آلومینیم ۶T-۷۰۷۵ پیش بینی شده و سپس عمر خستگی این اتصال به روش عددی و تجربی تخمین زده می شود. برای این منظور آزمایش خمش چهار نقطه ای و نیز آزمایش خستگی بر روی نمونه های جوشکاری شده انجام گرفته و نتایج مربوط به زاویه انتشار ترک و عمر خستگی هر نمونه استخراج شده است. همچنین با استفاده از معیارهای تنش مماسی بیشینه و KII)min) زاویه انتشار ترک پیش بینی شده و نیز با استفاده از رابطه نرخ رشد ترک بر حسب ضریب شدت تنش پاریس، عمر ترک خستگی تخمین زده شده است. جهت تعیین خواص مکانیکی نواحی مختلف اتصال جوش اصطکاکی اغتشاشی، مفهوم مواد تابعی مدرج بکار گرفته شده است. بدین منظور، خواص مکانیکی ناحیه جوش از جمله مدول الاستیسیته و نسبت پواسون، به صورت توابعی خطی از موقعیت نقاط ناحیه جوش در نظر گرفته شده اند. طبق نتایج بدست آمده در حالتی که شیار اولیه به ماده با چقرمگی بالاتر (مس) نزدیکتر باشد، زاویه انتشار ترک کوچکتر خواهد بود. مقایسه نتایج نشان دهنده تطابق مناسبی بین داده های تجربی و عددی می باشد.
امیر رضا شاهانی، ایمان شاکری، حامد معیری کاشانی،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
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.
رضا حسن نژاد قدیم، آرش خاصه تراش،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در سال‌های اخیر، فراهم نمودن مدلی برای بررسی ارتعاشات بدن در هنگام دویدن و همچنین ارائه روشی برای شبیه‌سازی عملکرد سیستم عصبی مرکزی انسان در تنظیم عملکرد عضلات به منظور طراحی کفش ورزشی قبل و بعد از خستگی، موضوع مقالات بسیاری بوده است. در تحقیق حاضر، مدل چهار درجه آزادی بدن انسان به همراه تابع هدف سیستم عصبی مرکزی در قالب یک مسئله بهینه‌سازی با قیدهای قبل و بعد از خستگی در نظر گرفته شد. ابتدا نشان داده شد که روش بهینه‌سازی استفاده شده در ادبیات فن برای این نوع مسئله بهینه‌سازی به نتایج غیردقیق می‌انجامد. سپس برای یافتن جواب‌های دقیق‌تر، مسئله مذکور با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات، بهینه‌سازی گردید. مقایسه نتایج حاصل از این تحقیق، با ادبیات فن، نشان داد که روش پیشنهادی، سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد. نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن بود که با افزایش زمان دویدن و به دنبال آن افزایش خستگی، محدوده مناسب پارامترهای ارتعاشی کفش ورزشی، به شدت کاهش می‌یابد. همچنین دامنه ارتعاشی بافت نرم عضلانی پایین‌تنه به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. علاوه بر این، با استفاده از الگوریتم پیشنهادی، به صورت پارامتریک، اثرات تغییر در توزیع جرم و همچنین سرعت‌های تماسی، بر محدوده مناسب پارامترهای ارتعاشی کفش ورزشی قبل و بعد از خستگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، وابستگی شدید این محدوده به توزیع جرم پایین‌تنه و سرعت‌های تماسی پایین‌تنه را نشان داد. نتایج این تحقیق می‌تواند در طراحی کفش‌های ورزشی، به ویژه کفش دوندگان و رشته‌های مشابه ، جهت بهبود عملکرد ورزشکاران مفید فایده واقع شود.
سعید شیری، مجتبی یزدانی، محمد پورگل محمد،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در حال حاضر از مواد مرکب در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شود. برخی از این کاربردها شامل اجزای در معرض بارگذاری چرخه‌ای هستند. پدیده‌ی خستگی، مکانیزم اصلی خرابی حاکم بر سازه‌های تحت این نوع بارگذاری است. بنابراین، پیش‌بینی مناسب عمر خستگی این مواد در طراحی ایمن سازه‌ها، نگهداری، تعمیر و جایگزینی قطعات بسیار اهمیت دارد. تعداد به نسبت زیادی از مدلهای موجود در این زمینه به کاهش خواص ماده در طی آسیب خستگی نظیر سفتی یا استحکام توجه نکرده‌اند. در این مقاله، در ابتدا آسیب خستگی مواد مرکب با استفاده از یک مدل سفتی پسماند بررسی می‌گردد. در این راستا از دو مجموعه داده‌ی تجربی استفاده می‌شود. یک مدل استحکام پسماند با مدل مدنظر ترکیب شده و بر اساس آن یک مدل اصلاح‌شده ارائه می‌گردد. سپس، عمر خستگی باقیمانده‌ی مواد مرکب پلیمری تقویت‌شده با الیاف تحت بارگذاری دو مرحله‌ای برای سه گروه از دادههای تجربی پیش‌بینی می‌شود. نتایج حاصل نشان می‌دهند که مدل ارائه‌شده دقت مناسبی در تخمین عمر باقیمانده دارد. همچنین، مقایسه‌ای بین نتایج تجربی و برخی از مدلهای موجود با پیش‌بینی‌های این مطالعه انجام شده تا مدل پیشنهادی بهتر ارزیابی شود. این مقایسه نشان می‌دهد که نتایج مطالعه‌ی حاضر نسبت به دیگر مدل‌ها در بیشتر موارد اختلاف کمتری با مقادیر تجربی دارد.
علی حبیبی زاده، سعید گلابی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
یکی از عوامل ایجاد سر و صدا در خودروهای مستهلک، جدایی اتصالات نقطه جوش در اثر پدیده خستگی می باشد. برای تعیین عمر خستگی نقطه جوشها بر روی ورقهای مورد استفاده در صنعت خودرو سازی در این تحقیق، عمر خستگی اتصالات جوش نقطه ای برای قطر ناگت ۶ میلی متر تحت بارگذاری برشی دینامیکی یک سویه روی ورق های نازک فولادی ST۱۲ مورد بررسی قرار گرفته و اثر ضخامت و گام نقطه جوش ها طبق استاندارد C-G۰۰۶ نسبت به یکدیگر ارزیابی شده است. برای این منظور نمونه تست طبق استاندارد DIN۵۰۱۶۵ انتخاب و در تحلیل المان محدود جهت تحلیل استاتیکی از نرم افزار ABAQUS استفاده و برای تخمین عمر خستگی نقطه جوش از نرم افزار FE-SAFE و نمودار استاندارد ASME۱۹۹۸ برای فولاد استفاده گردید. عمر خستگی براساس تنش و معیارهای گودمن و گربر بدست آمد. جهت آزمایش خستگی از دستگاه تست خستگی که توسط نویسندگان این مقاله طراحی شده است، استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که خروجی المان محدود معیار گربر با نتایج آزمایشات تطابق خوبی دارد. همچنین نتایج المان محدود نشان می دهد که با افزایش ضخامت، استحکام و عمر خستگی افزایش می یابد از دیگر نتایج بدست آمده می توان به عدم تاثیر گام نقطه جوش در حالت متقارن روی عمر خستگی اشاره نمود. از مهمترین خروجی های این پژوهش، نمودار تنش – عمر برای نقطه جوش با قطر ناگت ۶ میلی متر روی ورق ST۱۲ می‌باشد که می تواند در صنعت خودروسازی مورد استفاده طراحان قرار گیرد و موجب کاهش زمان تولید و افزایش راندمان گردد.
رحمت اله قاجار، سید محمد نوید قریشی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
تحلیل خستگی یکی از مهمترین بخش‌های طراحی سکوهای فراساحلی است. این تحلیل با توجه به وجود نیروهای متناوب ناشی از امواج، جریانات دریایی، باد و غیره در محیط دریا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یکی از متداول‌ترین راه‌ها برای محاسبه عمر خستگی سکوهای دریایی استفاده از روش تنش نقطه حاد می‌باشد. در این روش تنش در پای جوش توسط برون‌یابی از توزیع تنش در مجاورت جوش که توسط روش اجزای محدود یا با استفاده از اندازه‌گیری کرنش بدست آمده است، تخمین زده می‌شود. در این مقاله برای محاسبه عمر خستگی سکوی حفاری نیمه‌شناور امیرکبیر ابتدا با توجه به اطلاعات و ابعاد موجود این سکو مدلسازی می‌شود. سپس با توجه به شرایط محیطی دریای خزر نیروهای هیدرودینامیکی وارده بر سکو ناشی از امواج دریا، جریان دریایی و باد محاسبه می‌شوند. در ادامه نیروهای هیدرودینامیکی محاسبه شده به سکو منتقل می‌شوند و میدانهای تنش و کرنش ناشی از این نیروهای هیدرودینامیکی در کل سکو تعیین می‌گردد. با توجه به توزیع تنش و کرنش، محل اتصال ستون و پانتون به عنوان اتصال بحرانی در کل سکو شناسایی و عمر خستگی آن به روش تنش نقطه حاد با استفاده از برون‌یابی خطی و درجه دوم محاسبه می‌گردد.
فرید وکیلی تهامی، رضا حسن نژاد قدیم، اکبر رسولیان،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
امروزه بهینه‌سازی یکی از موضوعات مهم در علوم مهندسی و صنعت بوده و برای رقابت در عرصه‌ی طراحی و تولید، استفاده از این روش در طراحی تمامی قطعات مکانیکی امری حیاتی است. از این رو می‌بایست به‌دنبال طرحی بهینه بود که در عین سادگی، امکان تولید داشته باشد. در صنایع هوافضا دو مسئله‌ی وزن و عمر قطعات بسیار حائز اهمیت هستند و از آنجایی‌که گیربکس یکی از مهمترین بخش‌ها در سیستم پیشرانه‌ی هلیکوپتر می‌باشد مسئله‌ی بهینه‌سازی وزن و اطمینان از استحکام خستگی آن از اهمیت دوچندان برخوردار می‌شود. طرح‌های موجود بیشتر برمبنای یکی از این اهداف ارائه شده‌اند اما در واقع طرحی بهینه خواهد بود که هدف‌های مختلف را دربر گیرد. از این‌رو در این مقاله، مقادیر مناسب پارامترهای طراحی شامل مدول عمودی و عرض چرخدنده‌های گیربکس اصلی هلیکوپتر سیکورسکی ASH-۳D با استفاده از بهینه‌سازی چندهدفه‌ی گسسته-پیوسته‌ی ترکیبی در جهت طراحی بهینه‌ی گیربکس از نظر کاهش وزن، افزایش ضریب اطمینان کمینه و کاهش اختلاف ضرایب اطمینان بیشینه و کمینه‌ی مجموعه‌ی چرخدنده‌ها تعیین شده و در نهایت نیز نتایج با طرح تولیدشده توسط سیکورسکی مقایسه شده است. نتایج به‌دست‌آمده در بهینه‌سازی تک‌هدفه حاکی از کاهش ۲۴/۲۷ درصدی جرم چرخدنده‌های طرح بهینه در مقایسه با گیربکس صنعتی به‌کاررفته در هلیکوپتر سیکورسکی ASH-۳D می‌باشند. نتایج بهینه‌سازی‌های دوهدفه و سه‌هدفه نیز به‌صورت جبهه‌ی پارتو ارائه شده‌اند و جواب‌هایی با حالات حدی به‌عنوان نمونه آورده شده‌اند.
محمد خان محمدی، عیسی احمدی،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق ورق کامپوزیتی تحت بار خستگی ناشی از بار خمشی، با استفاده از تئوری کاهش استحکام مورد مدلسازی شده و اثر زاویه‌ی الیاف و چینش لایه‌ها در عمر خستگی آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا خیز ورق تحت بار خمشی با استفاده از تئوری ناویر برای شرط مرزی تکیه‌گاه ساده بدست آمده و توزیع تنش در لایه‌های کامپوزیت با استفاده از این حل استخراج شده است. سپس با استفاده از تئوری کاهش استحکام بروتمن و ساها، میزان کاهش استحکام و کاهش سفتی برای هر لایه در هر مرحله از بارگذاری، بدست آمده و مقادیر جدید بدست آمده برای استحکام و مدول هر لایه در سیکل بعدی بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است. این مراحل تکرار شده است تا سرانجام تک‌تک لایه‌ها در راستای الیاف و ماتریس شروع به خستگی و شکست نمایند. در این مرحله از تئوری قاعده‌ی کاهش ناگهانی برای مدل کردن شکست یک لایه از لایه‌های کامپوزیت استفاده شده است. در حل مساله، فرآیند شکست لایه‌ها تا زمان شکست ناگهانی کل ورق کامپوزیتی ادامه می‌یابد. با استفاده از این مدل میزان عمر خستگی تک‌تک لایه‌ها و اثرات شکست یک لایه بر رفتار لایه‌های دیگر تا رسیدن به شکست نهایی کل سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت نتایج عددی عمر خستگی برای ورق کامپوزیتی از جنس گرافیت-اپوکسی با زوایای مختلف و چینش متفاوت لایه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه شده است.
