مکانیک شکست

[Ehsan 112346]

با درود خدمت همه دوستان.

در این تاپیک قراره،بحث مکانیک شکست و مفاهیم مربوط به ترک را بررسی کنیم.

از مطالب دوستان و سوالات آنها استقبال خواهم کرد.

[Ehsan 112346]

پديده شـكست در اجســام ، يكي از عمده ترين مسائلي است كه انسان از زمان ساختن ساده ترين ابزارها با آن مواجه بوده و به دليل پيشرفت تكنولوژي در عصر جديد‏‏‏‏,اين مسئله از اهميت بيشتري نسبت به گذشته برخوردار است.

 

 

متلاشي شدن بسياري از هواپيماها و فضاپيماها در طي دهه هاي گذشته,لزوم درك دقيق تري از مكانيك شكست در اجسام را در علوم جديد ايجاب مي كند.در واقع گسيختگي نهايي بسياري از تجهيزات و سازه هاي صنعتي,نه تنها عواقب جاني ناگواري در پي دارد,بلكه ضررهاي چشمگير اقتصادي را نيز فراهم مي آورد.

 

 

 

بسياري از سازه هاي مكانيكي در اثر رشد ترك ها كه ممكن است در حين عمليات ساخت و يا حمل و نقل به وجود آيد,دچار شكست مي گردند.از اين رو تحليل چنين شكستي خصوصاً براي سازه هايي كه بايد جهت آنها تلرانس خرابي تعريف شود,اجتناب ناپذير مي گردد.

براي مواد با استحكام بالا ميتوان از قوانين شكست الاستيك خطي بهره جست و تحليل را بر اساس مشخصه ضريب شدت تنش بنا نهاد.

 

 

 

مكانيك شكست شاخه اي از علم مكانيك است براي تفسير رفتار قطعات يا سازه هاي داراي ترك يا شكاف تحت انواع بارهاي مكانيكي و حرارتي.

 

هدف از طرح مباحث مكانيك شكست,به دست آوردن ميدان تنش و كرنش در اجسام داراي ترك يا عيوب شبه ترك مي باشد.

[S.F 24932]

مرسی . مطالب جالبی بودن . چند تا سوال .

1- بهترین روش برای جلوگیری از ادامه شکست چیه ؟

2- بهترین راه پیشگیری از وقوع شکست چیه ؟ البته اگه میشه پیش گیری کرد . اگه نه . بهترین راه افزایش ایمنی در برابر شکست چیه . ؟

 

[Ehsan 112346]

روشهاي تعمير و ترميم ترك ها به شيوه هاي مختلفي انجام مي گيرد كه بسته به چگونگي نيروي وارد,شكل ترك و نيز جنس ماده اي دارد كه ترك در آن به وجود مي آيد.

 

روشهاي اصلي تعميرات ترك را مي توان بدين صورت بيان كرد:

 

 

1- استفاده از چاك هاي تعميري

2- تعمير به وسيله سوراخ هاي متوقف كننده

3- ترميم به كمك صفحات تقويت كننده,پرچ شده يا چسبيده بر روي سطح داراي ترك

4- چفت كردن با استفاده از پيچ و مهره و يا دوختن دو سطح مجزا

5- جوش كردن دو سطح مجزا و يا پركردن با مواد ترميمي

[S.F 24932]

مرسی. جوابهای کاملی بودن .

شکست چه تفاوتی با برش داره ؟

اگر هم اشتراکاتی دارن . اون اشتراکات از چه نظرهایی ؟

[Ehsan 112346]

شکست چه تفاوتی با برش داره ؟

اگر هم اشتراکاتی دارن . اون اشتراکات از چه نظرهایی ؟

 

شکست از طریق گسترش ترک،به سه روش عمده میتواند اتفاق بیافتد:

 

 

برش هم همانند کشش، یکی از راه های گسترش ترک است و برای هرکدام یک ضریب شدت تنش بحرانی تعریف میشود،که اگر مثلا بارگذاری برشی سبب ضریب شدت تنشی بیشتر از حد بحرانی شود، قطعه خواهد شکست.

[spow 44197]

بررسي مکانيزمهاي ايجاد ترک و مکانيزمهاي متفاوت رشد سريع يا در حد بحراني ترک و رشد آرام و پايينتر از رشد بحراني از اهميت ويژه صنعتي برخوردارند. بررسي فعل و انفعالات فيزيکي که به هنگام شکست روي ميدهد چندان ساده نيست، زيرا چگونگي ايجاد ترک و رشد آن و بالاخره نوع شکست در مواد کريستالي به جنس، ساختار شبکه کريستالي، ريزساختار و از آنجا که قطعات معمولا به طور کامل سالم و بدون عيب نيستند به نوع، اندازه و موقعيت عيب، نوع و حالت تنش وارد بر آنها بستگي خواهد داشت. معمولا شکست در فلزات به شکست نرم و شکست ترد تقسيم مي شود.

در صنعت هدف، کنترل و به تعويق انداختن شکست است. Fracture

Author: Alireza sanjari

Office: Home

Abstract

Mechanisms of crack creating and different mechanisms of quick growth of crack or in the critical limit of crack and lower than limit of is much of importance.

Extinguishing physical reactions which happen during facture, is more complex due to the creation of crack it is growth and at last the type of facture crystalline material is dependent on crystal latice structure , microstructure.

According to the fact that usually specimens are not perfect and are defective , they are dependent on location , type and size of defects and stress conditions.

Usually fracture in metals is classified into 2 categories: brittle & ductile.

In industry, our aim is to prevent and prolong fracture

. شکست نرم:

بسياري از فلزات و آلياژهاي آنها، به ويژه آنهايي که داراي شبکه fcc هستند، مانند آلومينيوم و آلياژهاي آن، در تمام درجه حرارتها، شکست نرم خواهند داشت. شکست نرم به آرامي و پس از تغيير شکل پلاستيکي زياد به ازاي تنشي بالاتر از استحکام کششي ظاهر ميشود. از مشخصات شکست نرم، تحت تاثير تنش کششي، ظاهر گشتن گلويي يا نازکي موضعي و ايجاد حفره هاي بسيار ريز در درون قسمت گلويي و اتصال آنها به يکديگر تا رسيدن به حد يک ترک ريز و رشد آرام ترک تا حد پارگي يا شکست نهايي است.

مراحل مختلف شكست نرم در يك فلز انعطاف پذير

در اين نوع شکست علت ايجاد حفرهاي ريز در محدوده گلويي ميتواند تغيير شکل غير يکنواخت ناشي از ناخالصيهاي موجود در ماده اصلي زمينه باشد. لذا با ايجاد حفره هاي بسيار ريز در محدوده گلويي حالت تنش سه محوري برقرار ميشود که منجر به ايجاد ترک ميشود .

در طراحي و ساخت اجزاي ماشين آلات و در ساختمان سازي، تنشهاي وارد بر سازه هاي فلزي در محدوده الاستيکي انتخاب ميشود. بنابراين در کاربرد صنعتي، شکست در حالت تنش استاتيکي در مواد انعطاف پذير ( داکتيل ) يک پيشامد نامطلوب است.

ترك داخلي در نا حيه نازك شده در نمونه كششي مس با خلوص بالا

شکست ترد:

شکست ترد معمولا در فلزاتي با ساختار کريستالي مکعب مرکزدار(bcc ) و هگزاگونال متراکم (hcp) و آلياژهاي آنها در درجه حرارتهاي پايين ( معمولا پايينتر از دماي معمولي محيط ) و سرعتهاي تغيير شکل بالا بطور ناگهاني ظاهر ميشود. شکست ترد در امتداد صفحه کريستالي معيني، به نام صفحه کليواژ، انجام ميگيرد. در شکست ترد عموما تغيير شکل پلاستيکي قابل توجهي در منطقه شکست مشاهده نميشود.

نظريه شکست ابتدا علت شکست را اين چنين بيان کرد که تمام پيوندهاي اتمي در امتداد صفحه شکست هم زمان با هم گسيخته ميشوند. بدين ترتيب که با ازدياد تنش فاصله اتمها از يکديگر دور ميشوند ودر نهايت به محض اينکه تنش به حد تنش شکست ( تنش بحراني ) رسيد، در نتيجه گسستن تمامي پيوندهاي اتمي در صفحه عمود بر امتداد کشش، شکست پديدار ميشود.

در جدول زير تنشهاي بحراني عمود بر صفحات کريستالي معين در چند تک کريستال براي شکست داده شده است.

شكست ترد وتعدادي از تك كريستالها

عملا تنش لازم براي شکست مواد لازم فلزي به اندازه قابل توجهي کمتراز تنش شکست محا سبه شده ا ز طريق تئوري است . بنابراين فعل وانفعال شکست نميتواند از طريق گسستن همزمان تمامي پيوند هاي اتمي درامتداد سطح شکست صورت گيرد. بد ين ترتيب فعل و انفعالات شکست عملا بيشتر از طريق ايجاد يک ترک بسيار ريز به عنوان منشا ترک و رشد و پيشروي آن انجام ميگيرد . براي پيشروي ترک د ر يک ماده لازم است مقدار تنش متمرکز در نوک ترک از استحکام کششي در آن موضع فراتر رود . د ر مواردي که شرايط براي پيشروي منشا ترک مساعد نيست ترک مي تواند متوقف گشته وشکست پديدار نشود.

تئوري گريفيت:

او چنين بيان مي کند که در ماده اي که حاوي تعدادي ترک بسيار ريز باطول معيني است ، همين که مقدار تنش متمرکز درنوک ترک ، حداقل به مقدار تنش لازم براي گسستن پيوندهاي اتمي د رآن موضع ( استحکام کششي ) رسيد، شکست ظاهر ميشود . باپيشرفت ترک ، سطح ترک افزايش مي يابد . اين مطلب بدين معني است که براي ايجاد اين سطح بايد انرژي به کار برده شود . اين مقدار انرژي از انرژي تغيير شکل کسب مي شود.

بنابراين فرضيه گريفيت علت پديدار گشتن شکست ترد را وجود ترکها و خراشهاي سطحي بسيار ريز ( با اندازه بحراني) و پائين بودن استحکام را د رآن مواضع مي داند . اماموادب هم وجود دارد که بد ون داشتن ترکهاي سطحي بسيار ريز شکست ترد د ر آنها پديدار مي شود . بنابراين د ر اين گونه مواد هم بايد فعل وانفعالاتي صورت گيرد که موجب به وجود آمدن تمرکز تنش وفراتر رفتن موضعي مقدارتنش از استحکام کششي ود رنتيجه ايجاد منشا ترک شود. زنر و اشترو مکانيزم اين فعل و انفعال راچنين بيان داشتند که در حين تغيير شکل پلا ستيکي نابجاييها در پشت موانع ( مانند مرزدانه ها ومرز مشترک د و قلوييها ) تجمع يافته وبدين ترتيب در زير نيم صفحه هاي مربوط به اين نابجاييها ترکهاي بسيار ريزي ايجاد مي شود .

اين ترکهاي بسيار ريزهمچنين مي تواند محلهاي مناسبي براي نفوذ عناصري مانند اکسيژن ، ازت وکربن درآنها وايجاد فازهاي ثانوي ترد ودر نتيجه شکست ترد باشند. چنين رفتار ترد د ر شکست ترد مس باوجود عناصري مانند آنتيموان وآهن همراه بااکسيژن مشاهده شده است .

مكانيزم ايجاد ترك از طريق نابجاييها . الف) تجمع نابجائيها در پشت مرز دانه ها (Zener)

ب) تلاقي نابجائيها (Cottrell)

کاترل مکانيزم د ومي رابراي ايجاد منشا ترک ارائه کرد. بد ين صورت که منشا ترکهاي ريز مي تواند د ر اثر تلا قي د و صفحه لغزش بايکد يگر ، د ر نتيجه د ر هم آميختن نابجاييها د ر محل تلا قي آن د و صفحه و ايجاد نابجاييها ي جد يد ، ناشي شود، اين مکانيز م مي تواند د ليلي براي ايجاد سطح شکست ( صفحه کليواژ ) مشاهده

شده د ر صفحه (001 ) د ر فلزات باساختار کريستالي مکعب مرکزدار (bcc ) باشد.

درفلزات چندين کريستالي شکست تر د ميتواند به صورت برون دانه اي ( بين دانه اي) و يا درون دانه اي باشد.

شکست برون دانه اي در بين دانه ها د ر امتداد مرز دانه ها ظاهر مي شود. د ليل اين نوع شکست بيشتر ميتواند وجود ناخالصيها يا جدايش و رسوب عناصر يا فازهاي ترد و شکننده د ر امتداد مرز دانه ها باشد. شکست ترد درفلزات بيشتر به صورت درون دانه اي است . بدين ترتيب که ترک د ر داخل دانه ها گسترش مي يابد. د رجه حرارت و سرعت تغيير شکل تاثير مخالفي برروي نوع شکست خواهد داشت ، به طوري که باکاهش درجه حرارت و ازد ياد سرعت تغيير شکل ، تمايل براي شکست ترد به صورت درون دانه اي د ر حين خزش د ر نتيجه تغييرات شيميائي دراثر اکسيداسيون ممکن خواهد بود. چنانچه اکسيداسيون برون دانه اي در فلزات صورت گيرد، تنش شکست بسيار کاهش مي يابد.

 

تافنس شکست:

چنانچه در جسمي ترک وجود داشته باشد، د راين صورت استحکام آن جسم استحکامي نيست که از طريق آزمايش کشش به دست مي آيد ، بلکه آن کمتر است. د راين صورت مسئله ترک واشاعه آن اهميت پيدا مي کند. در اينجا تافنس شکست به رفتار مکانيکي اجسام ، شامل ترک ياد يگر عيوب بسيار ريز سطحي ياداخلي مربوط ميشود. البته م يتوان اذعان کرد که عموما تمام اجسام عاري از عيب نبوده و شامل عيوبي هستند . دراين صورت آن چه که د رطراحي و اتنخاب مواد براي ما اهميت صنعتي ويژه اي دارد ، مشخص کردن حد اکثر تش قابل تحمل براي جسمي است که شامل عيبي با شکل و اندازه معيني است . بنابراين به کمک تافنس شکست مي توان توانايي جسمي که بطور کامل سالم نيست راد رمقابل يک بار خارجي وارد برجسم سنجيد.

معمولابراي تعيين تافنس شکست از آزمايش کشش برروي نمونه آماده شده اي از جنس معين که ترکي بطول وشکل معيني برطبق استاندارد درسطح ياداخل نمونه بطورعمد ايجاد شده استفاده مي شود، شکل نمونه به گونه اي د ر دستگاه آزمايش کشش قرار مي گيرد که ترک ريز به صورت عمود برامتداد تنش کششي قرار گيرد.

اکنون اين سئوال مطرح مي شود که به ازاي چه مقداري از تنش s جوانه ترک مصنوعي د ر داخل جسم گسترش مي يابد تاحدي که منجر به شکست نمونه شود . در اطراف اين ترک تنش به صورت پيچيده اي توزيع مي شود. حداکثر تنش کششي ايجاد شده د ر راس ترک بزرگتر از خارجيs است و تنش بحراني ( sc ) ناميده ميشود.تا زماني که sc کوچکتراز استحکام کششي است نمونه نمي شکند .

با وارد آمدن تنش به نمونه د ر محدوده الاستيکي ابتدا انرژي پتانسيل در نمونه ذ خيره مي شود . موقعي که ترک شروع به رشد مي کند بين مقدارکاهش انرژي پتانسيل ذخيره شده د رنمونه وانرژي سطحي ناشي از رشد ترک تعادل برقرار است . تازماني رشد ترک ادامه پيدا مي کند که از انرژي الاستيکي کاسته و به انرژي سطحي افزوده شود، يعني تالحظه اي که شکست ظاهر گرد د .

ابتدا گريفيث با توجه به روابط مربوط به انرژي پتانسيل ذ خيره شده و انرژي سطحي ترک در ماده الاستيکي ،مانند شيشه و تغيير و تبد يل آنها به يک د يگررابطه زير را ارائه کرد:

 

s=√2Egs ∕ pa

 

اين رابطه براي حالت تنش د و بعدي برقرار است . gs د ر اين رابطه انرژي سطحي ويژه و E مد ول الاستيکي ماده است .

براي حالت تغيير شکل د و بعدي ( حالت تنش سه بعدي باصرفنظر از تغيير شکل د ربعد سوم ) رابطه زير را ارائه کرد:

s = √ 2Egs ∕ pa(1_ n² )

لازم به تذکر است که رابطه گريفيث براي يک ماده الاستيکي شامل ترک بسيار ريز باراس ترک تيز ارائه شد و اين رابطه ترک باشعاع راس ترک 0≠r را شامل نمي شو د . بنابراين رابطه گريفيث شرط لازم براي تخريب است ، اما شرط کافي نيست .

در رابطه گريفيث انرژي تغيير شکل پلاستيکي در نظر گرفته نشده است . ازاين ر و اروان انرژي تغيير شکل پلاستيکي ، که براي فلزات و پليمرها در فرآيند شکست قابل توجه است رادر نظر گرفت و رابطه زير راارائه کرد:

s = √ 2E(gs+gp) ∕ pa

سپس اروين رابطه گريفيث را براي موادي که قابليت تغيير شکل پلاستيکي دارند ، به کار برد و باتوجه به ميزان رها شدن انرژي تغيير شکل الاستيکي در واحد طول ترک د رحين رشد ( G) رابطه زير را براي حالت تنش د و بعدي ارائه داد :

s = √ EG ∕ pa

بامقايسه با رابطه قبل (gs+gp) 2 = s است . بد ين ترتيب د ر لحظه ناپايداري ، وقتي ميزان رها شد ن انزژي تغيير شکل الاستيکي به يک مقدار بحراني رسيد ، شکست پديدار مي شود. در اين صورت در لحظه شکست :

 

براي حالت تنش دو بعدي Gc= pasc² ∕ E

براي حالت کرنش دو بعديGc= pa(1- n² ) sc² ∕ E = Kc² ∕ E

Gcمقياسي براي تافنس شکست يک ماده بوده و مقدار آن براي هر ماده اي ثابت و معين است . بامعلوم بودن اين کميت مي توان مشخص کرد که مقدارa به چه اندازه اي بايد برسد تاجسم بشکند . بدين ترتيب اين رابطه در مکانيزم شکست اهميت دارد. هرچقدر Gcکوچکتر باشد ، تافنس کمتر يا به عبارتي ماده تردتراست .

رابطه زير را براي حالت تنش دو بعدي مي توان به صورت زير نوشت :

 

Gc = √ EGc ∕ pa

 

و براي شرايط تغيير شکل نسبي د و بعدي رابطه زير ارائه شده است :

 

s = √ EGc ∕ pa(1_n²)

 

تعيين تنش شکست بحراني sc کار چندان ساده اي نيست . اما مي توان گفت که به ازاي تنشهاي جسم باوجود ترک هنوز نمي شکند . از اين رو تنش درحد پاينتر از مقدار بحراني با ضريب شدت تنش K توصيف و رابطه زير براي آن ارائه شد ه است :

K= fs√ pa

در اين رابطه f ضريب هند سه نمونه معيوب ، s تنش اعمالي وa اندازه عيب است ، در شکل تئوري گريفيث اگر عرض نمونه نامحدود فرض شود ، دراين صورت 1 = f است . با انجام آزمايش روي نمونه اي با اندازه معيني از عيب مي توان مقدار k ، که به ازاي آن ترک شروع به رشد کرده و موجب شکست ميشود ، را تعيين کرد . اين ضريب شدت تنش بحراني به عنوان تافنس شکست ناميده ميشود و به Kc نشان داده ميشود .اماازطرفي ، همچنين به ازاي تنش ثابتي درحد کوچکتر از استحکام کششي باافزايش کند ترک ، طول ترک (a) ميتواند به مقدار بحراني برسد و به ازاي آن نمونه تخريب شود.

تافنس شكست (Kc) از فولادي با تنش تسليم MN.m2 2070 با افزايش ضخامت تا تافنس شكست در حالت تغيير شكل صفحه اي (دو بعدي) كاهش مي يابد.

 

کميتهاي Kcو Gc بستگي به ضخامت نمونه دارد. همين که ضخامت نمونه افزايش يافت ، تافنس شکست Kcتا مقدار ثابتي کاهش مي يابد ، اين مقدار ثابت Kc تافنس شکست تغيير شکل نسبي دو بعدي KIc ناميده مي شود . Kc کميتي مستقل از اندازه نمونه است و در محاسبه استحکام که مستلزم اطمينان بالاست ، به کار ميرود .

بنابراين در طراحي در محاسبات بايد روابط زير توجه شود :

s

 

و در حالت تغيير شکل دو بعدي ( حالت تنش سه بعدي باناچيز بودن تغيير شکل در بعد سوم):

s

 

کميتهاي K1c و G1c نه فقط براي گسترش ترک ترد ونرم تعريف شد ه است ، بلکه همچنين براي شکست تحت شرايط تنش خوردگي ، خستگي و خزش نيز به کار ميرود. در جداول زير تافنس شکست تعدادي از مواد ارائه شده است .

 

 

تافنس شكست تعدادي از مواد طراحي

تافنس شكست در حالت تغيير طول نسبي دومحوري (KIc) تعدادي از مواد

اگر حد اکثر اندازه عيب موجود در قطعه a و مقدار تنش وارد برآن s باشد ، ميتوان ماده اي را باتافنس شکست Kc يا K1c به اندازه کافي بالا ، که بتواند از رشد ترک جلوگيري کند، انتخاب کرد. همچنين اگر حداکثر اندازه مجاز عيب موجود درقطعه و تافنس شکست ماده ، يعني Kc يا K1c، معلوم باشد در آن صورت ميتوان حداکثر تنش قابل تحمل براي قطعه رامشخص کرد. از اين رو ميتوان اندازه تقريبي قطعه را تيين کرد، آن چنان که از پايينتر آمدن حداکثر تنش ايجاد شده از حد مجاز، اطمينان حاصل شود.

همچنين اگر ماده معيني انتخاب و اندازه قطعه و تنش وارد برآن مشخص شده باشد ، حد اکثر اندازه مجاز عيب قابل تحمل را ميتوان به طور تقريب بدست آورد.

توانايي هرماده در مقابل رشد ترک به عوامل زير بستگي دارد:

1- عيوب بزرگ ، تنش مجاز را کاهش ميدهد. فنون خاص توليد، مانند جداسازي و کاهش ناخالصيهااز فلز مذاب و فشردن ذرات پودر در حالت داغ در توليد اجزاي سراميکي همگي ميتواند موجب کاهش اندازه عيب شود و تافنس شکست را بهبود ببخشد.

2- در فلزات انعطاف پذير ، ماده مجاور راس ترک ميتواند تغيير فرم يابد . به طوري که سبب باز شدن راحت راس ترک و کاسته شدن از حساسيت آن شده و ضزيب شدت تنش را کاهش داده و از رشد ترک جلوگيري ميکند معمولا افزايش استحکام فلز انعطاف پذيري را کاهش ميدهد و سبب کاهش تافنس شکست ميشود ، مانند سراميکهاوتعداد زيادي از پليمرها ، تافنس شکست بسيار پايينتر از فلزات دارند.

3- مواد ضخيمتر وصلبتر داراي تافنس شکست کمتر از مواد نازک هستند.

4- افزايش سرعت وارد کردن بار، مانند سرعت وارد شدن بار د ر آزمايش ضربه ، نوعاتافنس شکست جسم را کاهش ميدهد.

5- افزايش درجه حرارت معمولا تافنس شکست راافزايش ميدهد، همان گونه که د ر آزمايش ضربه اين چنين است .

6- با کوچک شدن اندازه دانه ها معمولا تافنس شکست بهبود مييابد ، د ر حالي که با وجود عيوب نقطه اي و نابجاييهاي بيشتر تافنس شکست کاهش مييابد. بنابراين مواد سراميکي دانه ريز ميتواند مقاومت به رشد ترک را بهبود بخشند.

[Ehsan 112346]

نمونه ای که اکثرا برای بررسی رشد ترک در آزمایشگاه استفاده میشود،به نمونه CT یا Compact Tension معروف است.

 

معمولا در قسمت ناچ،ترک ایجاد میشود و بارگذاری توسط دو فک کششی،در سوراخ های بزرگ،صورت میپذیرد.

 

 

 

 

برای تحلیل به کمک نرم افزار،معمولا نصف قطعه با توجه به تقارن،مدل شده و پس از مش بندی و اعمال بارگذاری و شرایط مرزی، ضریب شدت تنش نوک ترک به دست می آید.

 

 

 

 

[shadmehrbaz 24772]

درود

يه سوال اثباتي داشتم :

 

ثابت كنيد در شرايط plane strain

 

Rp=Ki ² / 6 π σ0²

 

Rp شعاع ناحيه پلاستيك

Ki فاكتور شدت تنش

σ0 تنش تسليم

[just work 12354]

درود

يه سوال اثباتي داشتم :

 

ثابت كنيد در شرايط plane strain

 

Rp=Ki ² / 6 π σ0²

 

Rp شعاع ناحيه پلاستيك

Ki فاكتور شدت تنش

σ0 تنش تسليم

 

با سلام

 

ببخشید شادمهر جان در چه حالت و موادی منظورتونه ؟

 

مواد نان ایزوتروپ کامل ؟مونوکلینیک ؟ اوتوتروپ ؟ ایزوتروپ ؟

چه نوع ساختار کار سختی ؟

1 - isotropic hardening

2 - kinematic hardening

3 - independent hardening

[vahid321 2013]

ممنون از تاپیکتون

لطفا در مورد چقرمگی شکست هم توضیح کوتاهی بدید و اینکه چطوری تعیین میشه

البته بیشتر به وسیله تست ضربه منظورم هست

در مورد ضریب j هم اطلاعاتی بدید ممنون میشم

[shadmehrbaz 24772]

با سلام

 

ببخشید شادمهر جان در چه حالت و موادی منظورتونه ؟

 

مواد نان ایزوتروپ کامل ؟مونوکلینیک ؟ اوتوتروپ ؟ ایزوتروپ ؟

چه نوع ساختار کار سختی ؟

1 - isotropic hardening

2 - kinematic hardening

3 - independent hardening

عليرضا جان فكر ميكنم اين يه فرمول كلي باشه براي تمام فلزات

 

بذار يكم توضيح بدم...

وقتي تركي توي قطعه ايجاد ميشه در قسمتهاي اطراف نوك ترك چون تنش از تنش تسليم ماده بيشتره يه منطقه ي پلاستيك توي اين نواحي بوجود مياد ...حالا شعاع اون منطقه ي پلاستيك از فرمول بالا بدست مياد ، ميخوام بدونم چه جوري به اون فرمول رسيدن ؟؟؟ (اثبات رياضيش)

[Ehsan 112346]

ممنون از تاپیکتون

لطفا در مورد چقرمگی شکست هم توضیح کوتاهی بدید و اینکه چطوری تعیین میشه

البته بیشتر به وسیله تست ضربه منظورم هست

در مورد ضریب j هم اطلاعاتی بدید ممنون میشم

مقدار بحراني ضریب شدت تنش، به عنوان چقرمگي شكست معروف مي باشد و مقاومت ماده را در برابر شكست در صورت وجود ترك بيان مي كند.

 

برای تعیین آن با تست ضربه،همانند شکل زیر عمل میشود.

 

 

 

انتگرال J هم بیشتر برای موادی است که تغییر شکل پلاستیک زیادی دارند،که به موقعش توضیح خواهم داد.

 

بحث ما فعلا روی مواد الاستیک با تغییر شکل پلاستیک بسیار کم است،که فاکتور ضریب شدت تنش اهمیت دارد.

[spow 44197]

«روش المان محدود توسعه يافته3»، يك روش عددي براي مدل كردن انواع ناپيوستگيها از جمله ترك است كه بر مبناي المان محدود استاندارد استوار است و تنها توابع خاصي بر مبناي نوع ناپيوستگي به حل عددي استاندارد اضافه مي‌شوند. براي مدل كردن ترك در مادة الاستيك خطي, از يك تابع براي ايجاد ناپيوستگي در امتداد طول ترك و از تابع ديگري براي ايجاد شرايط «تكينه4» در المان نوك ترك استفاده مي‌گردد. در نتيجة اعمال توابع, درجة آزادي گره‏هاي اطراف المان نوك ترك و گره‏هاي اطراف طول ترك افزايش مي‏يابد, كه به آن غني‏سازي گره‏اي گفته مي‏شود. با اين روش, ترك به صورت مجازي و مستقل از مش مدل مي‏شود و نياز به استفاده از مش ريز, المان تكينه در اطراف نوك ترك و ايجاد مش مجدد در بررسي رشد ترك نخواهد بود. در اين مقاله اصول روش المان محدود توسعه يافته توضيح داده مي‏شود. يك روش جديد براي «تقسيم‏بندي الماني5», جهت غني‏سازي گره‏اي ارائه مي‏شود. در اين روش, گره‏هاي اضافه در محل برخورد ترك با اضلاع المانهاي ترك خورده, غني مي‏شوند. ديده مي‏شود كه استفاده از غني‏سازي گره‏هاي اضافه, دقت روش المان محدود توسعه يافته را افزايش مي‏بخشد. براي مدل كردن تركهاي دو بعدي به روش المان محدود توسعه يافته, اصول و روشهاي جديد در يك نرم‏افزار تخصصي استفاده شده است كه در اين مقاله به آن اشاره مي‏شود. نتايج حاصل از نرم‏افزار نوشته شده بر پاية روشهاي جديد, براي تركهايي با هندسة مختلف, در مقايسه با نتايج روابط تحليلي دقيق, تطبيق خوبي نشان مي‏دهد.

 

دانلود مقاله

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Ehsan 112346]

[ebookdoost 14]

با سلام

با تشکر از اطلاعات خوبتون.

در زمینه ی مکانیک شکست کتاب یا منبع دیگه ای سراغ دارین که کاربرد عملی رو توضیح داده باشه؟منظورم اینه که با خوندن اونها یک دید مهندسی خوب راجع به پدیده ی شکست، جاهایی که معمولا تو صنعت دچارش هستند و رفتار مواد صنعتی پرکاربرد نسبت به شکست و... توضیح بده؟

در کل تمام چیزهایی که لازمه تا بشه حتی الامکان رو این بحث تسلط پیدا کرد.

[Ehsan 112346]

با سلام

با تشکر از اطلاعات خوبتون.

در زمینه ی مکانیک شکست کتاب یا منبع دیگه ای سراغ دارین که کاربرد عملی رو توضیح داده باشه؟منظورم اینه که با خوندن اونها یک دید مهندسی خوب راجع به پدیده ی شکست، جاهایی که معمولا تو صنعت دچارش هستند و رفتار مواد صنعتی پرکاربرد نسبت به شکست و... توضیح بده؟

در کل تمام چیزهایی که لازمه تا بشه حتی الامکان رو این بحث تسلط پیدا کرد.

برای تئوری بهترین کتاب فارسی،همون کتاب مکانیک شکست غلامحسین فرهی است.

 

اما برای نمونه های صنعتی و.....،منبع فارسی خوبی نداریم،بهترین نمونه هاش را میتونین در International Journal of Fatigue پیدا کنید.

 

که بستگی داره دانشگاهتون از سایت sciencedirect تا چه حد این مقالات را خریداری کرده باشه.

[Ehsan 112346]

خوب ما از امروز مقدمات شروع میکنیم و کم کم کل مباحث مکانیک شکست را در اینجا مطرح میکنیم.

 

اولین سوال به عنوان اولین مقدمه.....

 

به نظر شما هدف از مطالعه مکانیک شکست چیه؟

 

تلاش برای گسترش ترک یا تلاش برای متوقف کردن ترک......

[S.F 24932]

به نظرم مث اصطکاکه .

و البته مث خیلی چیزهای دیگه . که کلا نسبی اند .

یعنی باید بشناسیمش تا بتونیم ازش استفاده کنیم .

ترک هم به نظرم می تونه مفید هم مضر.

 

هدف به نظرم اینکه :

سیستم ترک و رشد اون شناخته بشه . تا بتونیم در بارش تصمیم بگیریم .

 

[Ehsan 112346]

به نظرم مث اصطکاکه .

و البته مث خیلی چیزهای دیگه . که کلا نسبی اند .

یعنی باید بشناسیمش تا بتونیم ازش استفاده کنیم .

ترک هم به نظرم می تونه مفید هم مضر.

 

هدف به نظرم اینکه :

سیستم ترک و رشد اون شناخته بشه . تا بتونیم در بارش تصمیم بگیریم .

 

در مورد هدف که کاملا درست گفتین.

 

اما اینکه گفتین ترک میتونه بعضی جاها مفید باشه،نمونه ای سراغ دارین؟