دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی مکانیک

    مهندس علیرضا ترابی (دانشجوی دوره دکتری مهندسی مکانیک) روز یکشنبه دهم آبان‌ماه 88 از رساله دکتری خود با عنوان «شکست ترد در شیارهای V شکل و U شکل تحت بارگذاری مرکب» به راهنمایی دکتر آیت‌اللهی دفاع خواهد نمود.

چکیده رساله :

  در این رساله، معیار حداکثر تنش محیطی [1] ( MTS ) که پیشتر توسط دیگر محققین برای تخمین چقرمگی شکست ترد در قطعه های دارای ترک نوک تیز، تحت بارگذاری مرکب داخل صفحه ای پیشنهاد و مورد استفاده قرار گرفته است، به حوزه قطعه های دارای شیار [2] V شکل و U شکل تعمیم داده شده است. به کمک مفهوم معیار MTS ، سه معیار جدید برای تخمین چقرمگی شکست قطعه های دارای شیار V شکل نوک تیز، V شکل نوک گرد و U شکل، تحت بارگذاری مرکب داخل صفحه ای ارائه می شود. نتایج معیارهای ارائه شده، به صورت منحنی های چقرمگی شکست و زاویه شروع شکست و بر اساس ضرایب شدت تنش شیار [3] ارائه می شوند که می توان از آنها به راحتی در طراحی قطعه های دارای شیار V شکل و U شکل استفاده نمود. تعدادی نمونه آزمایشگاهی جدید برای انجام آزمایش های شکست تحت بارگذاری مد I خالص، مد ترکیبی I/II و مد II خالص پیشنهاد شده و به کمک این نمونه ها، آزمایش ها بر روی سه ماده ترد مختلف انجام شد. به منظور محاسبه ضرایب شدت تنش شیار، تحلیل های اجزای محدود برای هر یک از نمونه های آزمایشگاهی و در شرایط بارگذاری مختلف انجام شد. مقایسه نتایج معیارهای ارائه شده با نتایج تجربی بیانگر دقت بسیار خوب این معیارها در پیش بینی شکست شیارهای V شکل و U شکل، تحت بارگذاری مرکب ( I/II ) می باشد. منحنی های شکست مربوط به شیارهای V شکل و U شکل در قالب یک منحنی یکپارچه ارائه می شود که به کمک آن می توان چقرمگی شکست مد ترکیبی در ترک های نوک تیز، شیارهای U شکل، شیارهای V شکل نوک تیز و شیارهای V شکل نوک گرد را پیش بینی نمود. همچنین، در شرایط بارگذاری کششی خالص (مد I خالص)، معیاری بر اساس مفهوم معیار تنش متوسط [4] ( MSC ) برای پیش بینی چقرمگی شکست قطعه های دارای شیار V شکل پیشنهاد شده و به کمک نتایج تجربی موجود در مقاله ها و نتایج آزمایش های انجام شده در این پژوهش بر روی برخی مواد ترد، مورد ارزشیابی قرار گرفت. مقایسه نتایج تئوری با نتایج تجربی نشان داد که معیار تنش متوسط در تخمین چقرمگی شکست مد I خالص برای قطعه های مهندسی دارای شیار V شکل، از دقت بسیار خوبی برخوردار می باشد.

  [1] Maximum tangential stress criterion

  [2] Notch

  [3] Notch stress intensity factors

  [4] Mean stress criterion