استاد راهنما: دکتر جواد اکبردوست
چکیده:
ازآنجاکه وجود شیارها و به‌خصوص شیارهای V شکل نوک تیز در طراحی برخی قطعات صنعتی در حوزه‌های مختلف مهندسی اجتناب‌ناپذیر است، لذا بررسی وضعیت بارپذیری قطعات دارای این نوع شیار و رفتار شکستگی این نوع قطعات ضروری به نظر می‌رسد. تاکنون مطالعات متعددی درزمینه بررسی تأثیر وجود انواع شیارها در قطعات، صورت گرفته است که منجر به استخراج معیارها و روابط تئوری متعددی در این خصوص شده است. با توجه به اهمیت شیارها در قطعات مختلف به‌خصوص در این پروژه برای مواد سنگی با توجه به وجود ریزساختارهای متخلخل و دانه‌دار در این مواد به بررسی آن‌ها پرداخته خواهدشد.. این نوع شیارها ممکن است در دره‌ها، معادن (جهت خرد کردن سنگ‌ها)، ساخت آزادراه‌ها و یا قطعات صنعتی تحت بارگذاری بر اساس شرایط تولید ایجاد شوند.
در این تحقیق، مقاومت شکست بارگذاری نمونه‌های سنگی دارای شیارهای V شکل نوک‌تیز که تحت بارگذاری مود ترکیبی I/II قرار دارند، به‌صورت تجربی و نظری موردبررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور، چند آزمایش بر روی دیسک‌های برزیلی با شیارهای V شکل نوک‌تیز مرکزی تحت بارگذاری I/II حالت ترکیبی انجام شد. سپس، مقاومت شکست نمونه‌های آزمایش‌شده با دو معیار بررسی شد. ابتدا، معیاری به نام SV-MTS بر اساس معیار حداکثر تنش مماسی MTS که در ابتدا برای تجزیه‌وتحلیل ترک‌ها پیشنهادشده بود، بررسی شد. منحنی‌هایی که از معیار SV-MTS به دست می‌آیند، می‌توانند برای پیش‌بینی مقاومت شکست و همچنین زاویه شروع شکست در شیارهای V شکل نوک‌تیز تحت بارگذاری حالت ترکیبی استفاده شوند. دوم، یک رویکرد جدید برای پیش‌بینی مقاومت در برابر شکست حالت ترکیبی نمونه‌های سنگی دارای شیار V شکل است. رویکرد جدید یک شکل اصلاح‌شده از معیار حداکثر تنش مماسی MTS است که بیان می‌کند شکستگی زمانی رخ می‌دهد که حداکثر تنش مماسی در فاصله بحرانی از مرز شیار به مقدار بحرانی برسد. فاصله بحرانی در نمونه‌های سنگی نسبتاً زیاد است و فرمول‌های ارائه‌شده در MTS برای توصیف جزء تنش مماسی نمی‌تواند برآورد خوبی ارائه دهد. بنابراین، معیار MTS (MTS-FEM) اصلاح‌شده پیشنهاد می‌کند که مقدار حداکثر تنش مماسی در فاصله بحرانی مستقیماً از تجزیه‌وتحلیل اجزای محدود تعیین می‌شود. مقایسه بین بارهای شکست حاصل از آزمایش‌ها و موارد پیش‌بینی‌شده با معیار MTS-FEM نشان می‌دهد که معیار MTS-FEM می‌تواند برآورد خوبی برای بارهای شکست نمونه‌های سنگی نوع V تحت بارگذاری حالت ترکیبی ارائه دهد.
دانشجو: آقای علی عرب نیا
زمان: دوشنبه ۲۹ شهریور ماه ۱۴۰۰ ساعت: ۱۸:۰۰
|