به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « خزش » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «خزش» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • فاطمه اشتواد، علی حسنی*، شهرزاد رحمانی
    در این تحقیق، پدیده خزش دیسک دوار پلیمری با استفاده از مدل ویسکو-هایپرالاستیک ماکسول تعمیم یافته مورد بررسی قرار گرفته است. پس از استخراج معادله دیفرانسیل جزئی تعادل لاگرانژی حاکم بر مسئله، تحلیل دیسک دوار با کدنویسی در FlexPDE انجام شد. مدل سازی دیسک در ANSYS با کدنویسی در محیط APDL، نشان داد که جابجایی شعاعی و تنش ون-میزز، تطابق بسیار خوبی با نتایج FlexPDE دارند. مزایای کدنویسی FlexPDE نسبت به انسیس از جمله تحلیل یک بعدی تنش-صفحه ای محورمتقارن بجای تحلیل دوبعدی، کاهش هزینه محاسباتی، امکان تعریف ضخامت متغیر (بدون کدنویسی اضافی) و نیاز به تعداد المان های کمتر در راستای شعاعی برای رسیدن به دقت مناسب (لزوم بکارگیری 20 المان در FlexPDE در مقایسه با 100 المان در ANSYS)، می باشد.نشان داده شد با گذر زمان و افزایش سرعت زاویه ای، جابجایی شعاعی و تنش ون-میزز دیسک دوار ناشی از پدیده خزش، افزایش می یابد. مشخص شد که با افزایش سرعت زاویه ای و کاهش توان در پروفیل ضخامت n_h، مقدار جابجایی و تنش ون-میزز در یک زمان مشخص، افزایش می یابد؛ اما تغییر در سرعت زاویه ای (به عنوان بار اعمالی) و تغییر در پارامتر n_h (به عنوان یک مشخصه ی هندسی)، تاثیر چندانی در زمان آرامش دیسک دوار ندارد.
    کلید واژگان: خزش, مدل ویسکو-هایپرالاستیک ماکسول تعمیم یافته, دیسک دوار پلیمری ضخامت متغیر, Flexpde, ANSYS APDL}
    Fatemeh Eshtavad, Ali Hassani *, Shahrzad Rahmani
    This research investigates the creep phenomenon of a polymeric rotating disk using the generalized Maxwell’s visco-hyperelastic model. After extracting the Lagrangian partial differential equation of equilibrium governing the problem, the rotating disk was analyzed by scripting in FlexPDE. The disk modelling in ANSYS with coding in the APDL environment showed that the radial displacement and Von-Mises stress are in excellent agreement with the FlexPDE results. The advantages of FlexPDE over ANSYS include one-dimensional analysis of axisymmetric plane stress instead of two-dimensional analysis, reduction of computational cost, possibility of defining variable thickness (without additional coding) and need for fewer elements in the radial direction to achieve acceptable accuracy (necessity of using 20 elements in FlexPDE compared to 100 elements in ANSYS). It was shown that with the passage of time and the increase in angular velocity, the radial displacement and Von- Mises stress of the rotating disk due to the creep phenomenon increase. It was shown that by increasing the angular velocity and decreasing the power in the thickness profile n_h, the displacement and Von-Mises stress at a specific time increase, but the change in angular velocity (as the applied load) and the change in parameter n_h (as a geometric characteristic) do not have much effect on the relaxation time of the rotating disk.
    Keywords: Creep, Generalized Maxwell Model Of Visco-Hyperelasticity, Non-Uniform Polymeric Rotating Disk, Flexpde, ANSYS APDL}
  • بشیر بهجت*، فرزاد راهنورد
    چسب های پلیمری به سبب ماهیت ویسکوالاستیک خود با گذر زمان و تحت یک بار ثابت دچار تغییر شکل خزشی می شوند. هدف از انجام این پژوهش بررسی تجربی اثر عیوب دوبعدی بر رفتار کششی و خزشی اتصالات چسبی تک لبه ی سرامیک-فلز با چسب آکوافلکس می باشد. ابتدا آزمایش کشش استاتیکی در سه دمای محیط، 40 و 60 درجه سانتی گراد برای اتصالات چسبی بدون عیب و دارای عیب در سرامیک و نیز عیوب در سرامیک و آلومینیوم صورت گرفته و سپس با اعمال نسبت های تنش-به-استحکام نهایی معادل 40/0 و 60/0، آزمایش خزش کششی انجام گرفته است. با افزایش نسبت تنش-به-استحکام نهایی از 40/0 به 60/0 در دمای محیط، جابجایی خزشی برای اتصال بدون عیب 36% ، برای اتصال دارای عیب در سرامیک 33% و برای اتصال دارای عیوب در سرامیک و آلومینیوم 40% افزایش پیدا می کنند. در دمای 40 و 60 درجه سانتی گراد این میزان افزایش به ترتیب برای اتصال بدون عیب 35% و 18%، برای اتصال دارای عیب در سرامیک 54% و 5% و برای اتصال دارای عیوب در سرامیک و آلومینیوم 39%و 42% می باشد. همچنین با افزایش دما از دمای محیط به 60 درجه سانتی گراد، نیروی شکست برای سه نوع اتصال به ترتیب 46%، 25% و 80% درصد کاهش می یابد.
    کلید واژگان: چسب, خزش, استحکام برشی, اتصال چسبی تک لبه}
    Bashir Behjat *, Farzad Rahnavard
    Polymer-based adhesives undergo creep deformation under constant loading due to their viscoelastic nature. The aim of this study was Investigating the effect of 2-D defects on tensile and creep behavior of single-lap ceramic-metal joints (SLJs) manufactured with adhesive Aqua-Flex. Static tensile test was performed at three ambient temperatures, 40 and 60 ° C for flawless and defective adhesive joints in ceramics as well as defects in ceramics and aluminum, and then by applying final stress-to-strength ratios equal to 0.40 and 0.60, tensile creep test has been performed. By increasing the final stress-to-strength ratio from 0.40 to 0.60 at ambient temperature, the creep displacement for faultless connection is 36%, for defective connection in ceramic 33% and for connection defective in ceramic and aluminum 40%. Find. At 40 and 60 ° C, this increase is 35% and 18% for defective connection, 54% and 5% for defective connection in ceramic and 39% and 42% for connection with defective connection in ceramic and aluminum, respectively. Also, with increasing temperature from ambient temperature to 60 ° C, the breaking force for the three types of connections is reduced by 46%, 25% and 80%, respectively.
    Keywords: Adhesive, creep, shear strength, Single-lap joint}
  • سید جاوید زکوی*، اسماعیل بخشی پور

    در این مقاله، با استفاده از مدل سختی سینماتیکی شابوش به همراه قانون سخت شوندگی ایزوتروپیک به بررسی تاثیر دما و ممان های خمشی در میزان رفتار انباشتگی کرنشی لوله سه راهی از جنس فولاد کربنی ساده پرداخته می شود. لوله های سه راهی تحت فشار و دمای داخلی ثابت همراه با ممان دینامیکی سیکلی داخل صفحه متاثر از پنج دمای 20، 50، 100، 150 و 200 درجه سانتی گراد می باشند. نتایج عددی به دست آمده بر روی نمونه های مورد آزمون نشانگر این است که حداکثر مقدار کرنش پیش رونده در نزدیکی محل اتصال سه راهی در جهت محیطی اتفاق می افتد. کرنش های پیش رونده به وجود آمده، اکثرا ناشی از ممان های دینامیکی و دماهای بالا می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در هر سه نمونه موجود، میزان کرنش های پیش رونده با افزایش اندازه ممان دینامیکی و دما، افزایش می یابد. با افزایش نسبت قطر به ضخامت در لوله های سه راهی، شروع کرنش های پیش رونده محیطی در نسبت های ممان کم اتفاق می افتد. در کل می توان نتیجه گرفت که نرخ کرنش های پیش رونده در ابتدا زیاد بوده و با افزایش سیکل های بارگذاری، این نرخ به علت غالب بودن پدیده سخت شوندگی کرنش کاهش پیدا می کند. البته افزایش کرنش های پیش رونده در دما های بالا شامل کرنش خزشی به علت بالا رفتن دما و عمدتا کرنش پلاستیکی انباشته به علت پلاستیک سیکلی در اثر ممان های دینامیکی می باشد.

    کلید واژگان: لوله های سه راهی, انباشتگی کرنشی, خزش, مدل سختی ترکیبی, ممان دینامیکی}
    Maryam Zakavi*, Esmaeil Bakhshipour

    In this paper, by using the Chaboche kinematic hardening model with the isotropic hardening law, the effect of temperature and bending moments is investigated on the strain accumulation behavior of carbon steel piping branch. Carbon steel branch junctions under internal pressure and temperature with dynamic bending moment are tested at five temperatures of 20, 50, 100, 150 and 200 ° C. The results obtained by numerical analysis show that the highest amount of ratcheting occurred near the branch junctions in the circumferential direction. The strain ratcheting occurred mainly because of dynamic moments and high temperatures. The results show that in all three samples, the amount of strain ratcheting increases with increasing of dynamic moment level and temperature. With increasing of the ratio of diameter to thickness in branch junctions, the onset of strain accumulation occurs at low moment levels. It can be concluded that initially, the rate of strain ratcheting is high and with the increase of loading cycles, this rate decreased due to the strain hardening phenomenon. The increase of strain ratcheting at high temperatures is due creep strain because of high temperature and mainly accumulated plastic strain under dynamic bending moments because of cyclic plasticity.

    Keywords: Piping branch, strain accumulation, Creep, Combined hardening model, Dynamic moment}
  • حجت الله رخ گیره*
    در این مقاله رفتار خزش پره توربین گازی ساخته شده از سوپرآلیاژ اینکونل 939 تحت اثر دوران و تنش های حرارتی بدست آمده از تحلیل ترموالاستیک بررسی شده است. چهار مدل لارسن- ملیر، اور- شربی- دورن، مانسون- هافرد، ام- سی- ام برای تحلیل خزش این سوپرآلیاژ استفاده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. در گام اول ثابت ها مادی این مدل ها با استفاده از برازش چهار مدل بر داده های آزمایشگاهی مختلف ارایه شده توسط کاست-50 تعیین شده اند. سپس با استفاده از این ثابت ها مادی وابسته به دما، مدل اجزای محدود مناسب ایجاد شده و تنش های ناشی از توزیع دما و دوران پره تعیین شده اند. محدوده دمایی بدست آمده برای پره در بازه 1050 کلوین تا 1200 کلوین بدست آمد. به دلیل اینکه تنش وان- میزز بدست آمده کمتر از تنش تسلیم اینکونل 939 در بازه دمایی فوق بوده، تحلیل خزش ویسکوالاستیک با زیر روال خزش در نرم افزار آباکوس انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که مدل لارسن- میلر و مدل ام- سی- ام نرخ کرنش خزش کمتر و نتایج دقیقتری را نسبت به دو مدل دیگر پیش بینی می کنند. همچنین نتایج تحلیل نشان داد خزش در نقاط با دمای بیشتر، اهمیت بیشتری دارد.
    کلید واژگان: سوپرآلیاژ اینکونل 939, خزش, المان محدود, پره توربین گازی}
    Hojjatollah Rokhgireh *
    In the present paper, gas turbine blade made of Inconel 939 superalloy creep behavior under rotation and thermal stress which is obtained from thermoelastic analysis is studied. Four models including Larson-Miller, Orr-Sherby-Dorn, Manson-Hoferd, and Minimum Commitment Method are used for creep analysis and their results are compared. At the first step, material constants of these four models are obtained by curve fitting of experimental results provided by COST-50. Then with use of these temperature dependent material constants, finite element model is created and stress due to temperature distribution and blade rotation is determined. Temperature range of blade is obtained from 1050 K to 1200 K. Because obtained von- Mises stress is below the yield stress of Inconel 939 at above temperature range, viscoelastic creep analysis is done by ABAQUS creep subroutine. Obtained results show that Larson-Miller and Minimum Commitment Method predict lower creep rate and creep strain relative to two other models. Also analysis results show that creep is more important at points with higher temperature.
    Keywords: Inconel 939 superalloy, Creep, FEM, Gas Turbine Blade}
  • پیام سرائیان*، احسان شکوری

    امروزه با توجه به اهمیت کاهش زمان بین طراحی تا تولید محصول، استفاده از روش هایی نظیر لایه نشانی مذاب (FDM)، به عنوان جایگزین مناسبی در مقایسه با روش های تولید کاهشی به شمار می رود. پلی لاکتیک اسید (PLA)، به عنوان یک پلیمر زیست سازگار در بسیاری از زمینه های مهندسی و پزشکی کاربرد دارد. بهبود قابلیت تحمل بارگذاری طولانی مدت در چنین محصولاتی یکی از معیارهای ضروری جهت اطمینان از عملکرد مناسب این قطعات می باشد. در این پژوهش، به منظور بررسی خواص خستگی و خزشی نمونه های ساخته شده از پلیمر پلی لاکتیک اسید طی روش لایه نشانی مذاب، به ارزیابی تاثیر پارامترهای ارتفاع لایه ها، ضخامت لایه ها، درصد پرشدگی و الگوی پرشدن بر رفتار خستگی و مقاومت خزشی نمونه ها پرداخته شد. همچنین به منظور بهره مندی از تحلیل آماری از روش سطح پاسخ استفاده گردیده است. آنالیز واریانس (ANOVA) نشان داد، درصد پرشدگی و ضخامت لایه بیشترین تاثیر را بر افزایش عمر خستگی و کاهش نرخ خزشی نمونه ها داشته است. نتایج نشان داد، لایه-نشانی به ازای ارتفاع لایه0.1 میلی متر، ضخامت لایه0.3 میلی متر، درصدپرشدگی 75% با استفاده از الگوی لانه زنبوری بالاترین عمرخستگی و مقاومت خزشی نمونه ها را در پی داشته است.

    کلید واژگان: لایه نشانی مذاب, پلی لاکتیک اسید, خستگی خمشی دورانی, خزش}
    Ehsan Shakouri

    Today, due to the importance of reducing the time between design and production, the use of methods such as fused deposition modeling (FDM), is considered as a good alternative compared to reduction production methods. Poly lactic acid (PLA) is used as a biocompatible polymer in many engineering and medical fields. Improving the long-term load bearing capacity of such products is one of the essential criteria to ensure the proper performance of these components. In this study, in order to improve the fatigue life and creep resistance of samples made of poly lactic acid polymer during the fused deposition modeling, to evaluate the effect of layer height, layer thickness, infill percentage and infill pattern on fatigue behavior. And creep resistance of the samples was investigated. Also, in order to benefit from statistical analysis, the response surface methodology has been used. Analysis of variance (ANOVA) showed that the percentage of filling and layer thickness had the greatest effect on increasing the fatigue life and reducing the creep rate of the samples. The results showed that layering based on layer height of 0.1 mm, layer thickness of 0.3 mm, infill percentage of 75% using honeycomb pattern had the highest fatigue life and creep resistance of the samples.

    Keywords: Fused deposition modeling (FDM), PLA, Rotary fatigue bending, Creep}
  • مهرداد کریمی، مصطفی لیوانی*، حمیدرضا زارعی
    در این مقاله، عمر خزشی سوپرآلیاژ Rene-80 در دو حالت بدون پوشش و پوشش دار بصورت تجربی مورد مطالعه قرار می گیرد. محدوده دمای کاری این سوپرآلیاژ در حدوده760-982 درجه سانتی گراد می باشد، به منظور افزایش مقاومت آن در برابر عواملی تخریب سطحی چون اکسیداسیون، خوردگی داغ و فرسایش در دمای بالا، پوشش بر روی آن اعمال می شود و کاربرد آن بدون پوشش توصیه نمی گردد. در این مقاله پوشش های آلومینایدی نفوذی با دو روش جداگانه نفوذی-پودری و نفوذی-دوغابی به ترتیب با نام تجاری Codep-B و IP1041 بر روی این سوپرآلیاژ اعمال شد و تاثیر این پوشش ها بر روی عمر خزشی این سوپرآلیاژ در دمای 982 درجه سانتی گراد به همراه متالوگرافی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار میگیرد. بدین منظور، نمونه های مطابق با استاندارد ASTM-E8 تولید و بعد از پوشش دهی به همراه نمونه های بدون پوشش تحت آزمون خزش مطابق با استاندارد ASTM-E139 قرار گرفتند. پارامترهای کنترلی شامل دما، تنش و عمر خزشی نمونه های بدون پوشش مطابق با استاندارد C50TF28 ارزیابی می شود. نمونه های خزشی بدون پوشش به طور میانگین پس از 33 ساعت استحکام خود را از دست داده و گسیخته شده اند. نمونه های پوشش دار آلومینایدی ساده پودری به طور میانگین پس از 45 ساعت و نمونه های پوشش آلومینایدی سلیسیم دوغابی به طور میانگین پس از 51 ساعت استحکام خود را از دست داده اند. نتایج نشان داد که پوشش ها باعث افزایش عمر خزشی نمونه های پوشش دار نسبت به نمونه های بدون پوشش حداقل در حدود 12 ساعت می شود.
    کلید واژگان: خزش, سوپرآلیاژ, پوشش نفوذی, آلومینایزینگ}
    M. Karimi, M. Livani *, H. R. Zarei
    In this paper, the creep strength of Rene 80 superalloy in both uncoated and coated states is studied experimentally. The operation temperature range of this superalloy is 760–982 °C, in order to increase its resistance to surface degradation factors such as oxidation, hot corrosion and erosion at high temperatures, a coating is applied on it and its use without coating is not recommended. In this paper, diffiosion aluminide coatings were applied to this superalloy by two separate methods of pack cemantation and slurry under the brand names of Codep B and IP1041, respectively, and the effect of these coatings on the creep life of this superalloy at 982 °C and metallography is examined by SEM was investigated. For this purpose, samples according to ASTM-E8 standard were produced and after coating along with uncoated samples were subjected to creep test according to ASTM-E139 standard. Control parameters including temperature, stress and service life of uncoated samples are evaluated according to C50TF28 standard. Uncoated creep samples lost their strength after an average of 33 hours and rupture occured. Codep-B coated samples lost their strength after on average of 45 hours and slurry-coated samples lost their strength after on average of 51 hours. The results showed that the coatings increased the creep life of the coated samples compared to the uncoated samples by at least 12 hours.
    Keywords: Creep, Superalloy, Slurry Penetration Coating, Aluminizing}
  • پویا مختاری، اصغر محمدپور فتاحی*
    در پژوهش حاضر روش المان محدود براساس مدل تحلیلی عقب افتادگی برشی برای تحلیل تنش و همچنین پیش بینی تغییر شکل حالت پایدار خزش کامپوزیت های فیبر کوتاه تحت بارگذاری محوری استفاده شد. اتصال کامل بین فیبر و ماتریس فرض شده و رفتار حالت پایدار خزشی ماتریس با مدل عددی نورتون توصیف شد. شرایط مرزی اختصاصی به مدل سلول واحد اعمال شده و تکنیک فیبر مجازی مورد استفاده قرار گرفته و از نرم افزار ANSYS برای محاسبه تمامی تنش ها و کرنش ها در محل اتصال تقویت کننده به زمینه و سطح خارجی سلول واحد استفاده شد. در ادامه نتایج صحت سنجی شده و مقادیر تنش های محوری و برشی در نقاط مختلف ماده مرکب ترسیم و بحث و بررسی شدند. نتایج نشان دادند که از سلول واحد کامپوزیت می توان به عنوان نماینده ماده مرکب در تحلیل تنش استفاده کرد. همچنین استفاده از تکنیک تقویت کننده مجازی، راهکاری مفید و قابل اطمینان برای رسیدن به مدل انتقال تنش است. مدل تحقیق حاضر علاوه بر دارا بودن دقت کافی، برخلاف پژوهش های قبلی امکان پیش بینی تمامی تنش ها و کرنش ها را در تمام نقاط تقویت کننده و زمینه دارد.
    کلید واژگان: عقب افتادگی برشی, المان محدود, خزش, کامپوزیت Al, SiC}
    P. Mokhtari, A. Mohammadpour Fattahi*
    In the present study, the finite element method based on the shear-lag model was used for stress analysis as well as deformation of the creep stable state of short fiber composites under axial loading. A perfect fiber/matrix interface is assumed and the steady-state creep behavior of the matrix is described by Norton numerical model. Special boundary conditions applied to the unit cell model and imaginary fiber technique has been used. Then ANSYS software is used for the calculation of all stresses and strains at the fiber/matrix interface and the outer surface of the unit cell. Then the results were verified and the values of axial and shear stresses at different points of the composite were investigated. The results show that the composite unit cell can be used as a composite representative for stress analysis. Also, the use of an imaginary fiber technique is a useful and reliable way to achieve a stress transfer model. This Model has sufficient accuracy and contrary to previous studies can predict all stresses and strains in all points.
    Keywords: Shear-Lag, Finite Element, Creep, Al, Sic Composite}
  • غلامرضا مرامی، فرید وکیلی تهامی، محمدعلی صاییمی صدیق *
    در این تحقیق، رفتار خزشی اتصالات چسب تقویت شده توسط 5/0 درصد وزنی نانو ذرات اکسید کاهش یافته گرافن در دماهای 25 و 55 درجه سلسیوس مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، نمونه های حجمی چسب و همچنین اتصالات تک لبه چسبی تحت آزمایشات خزش تک محوره قرار گرفته و تغییر طول نمونه ها به همراه زمان شکست ثبت گردیده است. علاوه بر این از روش المان محدود به منظور مدلسازی رفتار خزشی اتصالات چسبی استفاده شده است. در این تحقیق از یک مدل ساختاری خزش با قابلیت مدلسازی رفتار ویسکوالاستیک غیر خطی چسب بهره برده شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهند، کاربرد ذرات اکسید گرافن سبب بهبود رفتار خزشی می گردد. به طوری که نمونه های تقویت شده تغییر فرم خزشی کمتر و بهبود عمر تا 30 درصد را نشان می دهند. نهایتا مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل عددی نشان می دهد که مدل ساختاری خزشی بکار رفته می تواند با دقت بالا رفتار خزشی اتصالات چسب را پیش بینی نماید.
    کلید واژگان: اتصال چسبی, اکسید کاهش یافته گرافن, خزش}
    Gh. R. Marami, F. Vakili, Tahanmi, M. A. Saeimi Sadigh *
    In this research, effects of introducing 0.5wt% reduced graphene oxide (RGO) reinforcement on the creep behavior of the adhesivelybonded joints are investigated at 25oC,55oC. To this aim, uni-axial creep tests are conducted,creep deformations of the bulkspecimens produced via the neat adhesive,adhesive-RGO composite are recorded. Also, creep tests are performed to obtaincreep behavior of the single lap joints. Furthermore, results of the bulk specimen tests are used in a finite element based numericalanalysis to simulate the creep behavior of the joints. Results show that, a significant decrease in the creep deformations along with aremarkable increase of 30% in the creep life time occurs in the reinforced joints. Finally, comparing the numerical results andexperimental data shows that the numerical analysis accurately simulates the creep behavior of the joints.
    Keywords: Adhesive joints, Reduced Graphene Oxide, Creep}
  • حدیث ژرفی، حمید اختراعی طوسی*
    در بسیاری از ماشین آلات صنعتی از دیسک های دوار استفاده می شود. در بسیاری از کاربردها این دیسک ها تحت سرعت های دورانی بسیار بالا و در دماهای زیاد کار می کنند. چنین شرایط کارکردی منجر به ایجاد تنش های بزرگ مکانیکی و حرارتی در دیسک های دوار می شود. تحت این شرایط دما و تنش زیاد، پدیده خزش مهمترین پدیده حاکم است و می تواند خسارت های جبران ناپذیری را به سازه تحمیل کند. بنابراین بررسی خزش در دیسک های دوار از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات نشان داده است که خزش به ساختار ماده کاملا وابسته است. در سالهای اخیر استفاده از گونه ی جدیدی از مواد به نام مواد مدرج تابعی (FGM[1]) پیوسته رو به گسترش بوده است. امروزه به دلیل مزایای ویژه ی مواد مدرج تابعی از این مواد در ساخت اجزای مختلف ماشین آلات از جمله دیسک های دوار استفاده می شود. بر این اساس مطالعه خزش در دیسک های دوار ساخته شده از مواد مدرج تابعی مساله ی ارزشمندی است. در این مقاله با استخراج معادلات خزش حالت پایا در دیسک دوار ساخته شده از مواد مدرج تابعی، تاثیر چگونگی توزیع ذرات و کسر حجمی آستانه و همچنین تاثیر دمای حاکم بر دیسک روی میدان های تنش و نرخ های خزش ایجاد شده در دیسک دوار مطالعه و بررسی شده است.
    کلید واژگان: خزش, دیسک دوار مدرج تابعی, کسر حجمی ذرات, دما}
    H. Zharfi, H. Ekhteraei Toussi*
    Rotating discs have been used in numerous industrial machineries. In most of these applications discs are worked at high temperatures and high rotational speeds. Such a working conditions lead to the more sever thermo-mechanical stresses in rotating discs. In this situation of high temperature and stress the creep phenomenon is the most important and it can impose the irreversible damages to structure. Therefore it is important to investigate the creep behavior in rotating discs. Studies have shown that the creep is entirely dependent on the material structure. In recent years using of a new type of material called functionally graded materials (FGM) has been expanded continuously. Nowadays the functionally graded materials are used in construction of various component of machinery including rotating discs because of their spatial benefits. As a result the creep analysis in FGM rotating discs is a valuable problem. In this paper the rotating discs steady state creep equations are extracted and the effect of particle distribution and threshold volume fraction as well as prevailing temperature on the creep rates and stress fields of FGM rotating disc are investigated.
    Keywords: Creep, FGM rotating disc, Particle volume fraction, Temperature}
  • محمود شریعتی *، حمید ذبیحی فرزقی، سعید حدیدی مود
    ارزیابی انباشتگی کرنش های ایجاد شده ناشی از رخدادهای غیرخطی مانند خزش، پلاستیسته یا پدیده رچتینگ از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد، زیرا موجب افزایش خسارتهای خزشی-خستگی مواد می گردد. عواملی مانند نوع بارگذاری، معادلات حاکم یا ابعاد نواحی الاستیک اطراف رخداد غیرخطی، در انباشتگی کرنش غیرالاستیک ایجاد شده تاثیرگذار می باشد. در برخی از سازه های مکانیکی که رفتار الاستیک دارند، ممکن است رخدادهای غیر خطی و به طور موضعی وجود داشته باشد. در چنین شرایطی، مناطق الاستیک که استحکام بیشتری دارند، ممکن است طی مکانیزم های بارگذاری به مناطقی که رخداد غیرخطی دارند و استحکام کمتری نیز دارند، نیرو اعمال کنند. بنابراین در مناطقی که رخداد غیرخطی دارند، انباشتگی کرنش موضعی رخ می دهد. چنین رفتاری را معمولا به کمک پدیده پیامد الاستیک توصیف می کنند که به عنوان یک دستورالعمل مهم در کدهای ارزیابی سازه های مکانیکی مطرح شده است. در این پژوهش تاثیر پدیده پیامد الاستیک در انباشتگی کرنش های غیرخطی موضعی ناشی از رفتار الاستیک-پلاستیک و پدیده خزش، طی فرایند رها سازی تنش، بررسی می گردد. به این منظور ضریب شاخص پیامد الاستیک به عنوان معیاری برای توصیف تاثیر مناطق الاستیک بر مناطق غیرالاستیک موضعی و برای برخی سازه های مکانیکی و مطابق دستورالعمل های ارائه شده در کد R5، تعریف می گردد. در ادامه تاثیر این ضریب در عملکرد مکانیکی این سازه ها مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بیانگر این موضوع می باشد که انباشتگی کرنش ایجاد شده ناشی از توزیع مجدد کرنش بین نواحی الاستیک و غیرالاستیک، به ناحیه الاستیک اطراف رخداد غیرخطی بستگی دارد که خود به کمک پدیده پیامد الاستیک توصیف می گردد.
    کلید واژگان: پدیده پیامد الاستیک, انباشتگی کرنش, بارگذاری های تنش, کنترل و کرنش, کنترل, سفتی, خزش}
    Mahmoud Shariati *, Hamid Zabihi Ferezqi, Saeid Hadidi Moud
    The Assessment of strain accumulation due to nonlinear events like creep, plasticity or ratcheting phenomenon has gained importance, since it causes an increase in creep and fatigue damage of materials. Some factors like the magnitude of loading, constitutive equations or the elastic regions around the nonlinear events have effect on the rate of strain accumulation. The elastic follow-up can explain the mechanism of strain accumulation. This phenomenon may occur when a mechanical structure with elastic manner is connected to non-linear events and they are subjected to a displacement load. In these cases, the high rigidity portion of elastic region of mechanical structure may enhance the force to the regions with low rigidity. So in the local non-linear portion, the strain is accumulated. This phenomenon is proposed as an important instruction in mechanical assessment codes. In this study, the effects of Elastic Follow-up phenomenon on strain accumulation due to elastic-plastic and local creep are investigated. So the Elastic Follow-up parameter is defined by the methods which are described in high temperature assessment procedures (R5). The results revealed that the strain accumulation depends on the elastic region in structures which is described by the Elastic Follow-up phenomenon.
    Keywords: Elastic Follow, up, Strain Accumulation, Load Control Loading, Displacement Control Loading, Stiffness, creep}
  • فرید وکیلی تهامی، محمد زهساز، آرش محمد علیزاده فرد
    در این مقاله پس از بررسی رفتار خزشی دیسک دوار ساخته شده از ترکیب هدفمند دو ماده ی آلومینیوم 6061 و سیلیکون کاربید، توزیع مواد و پروفیل ضخامت بهینه ی آن تعیین شده است. با گسترش معادله ی انتقال حرارت، توزیع دما در دیسک به دست آمده سپس با درنظر گرفتن توزیع دما، با گسترش معادله ی جابه جایی، رفتار ترمومکانیکی دیسک در خزش بررسی شده است. در معادلات فوق تمامی خواص فیزیکی تابع دما و درصد حجمی مواد فرض شده اند. خواص معادل با دو مدل موری- تاناکا و هاشین- شتریکمن به دست آمده و با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه شده است. معادلات ترمومکانیکی با روش شبه تحلیلی حل شده و برای اعتبارسنجی با پاسخ های تحلیلی در حالتی خاص مقایسه شده اند. پس از آن، طراحی بهینه در بخش های تک هدفه و چند هدفه و با استفاده از الگوریتم ژنتیکی انجام گرفته است. اهداف شامل افزایش ضریب اطمینان کمینه، کاهش وزن و کاهش بازه ی تغییرات ضریب اطمینان بیشینه و کمینه و متغیرهای طراحی نیز شامل درصدحجمی مواد در جدار داخلی و خارجی، توان الگوی توزیع مواد و توان پروفیل ضخامت می باشند. نتایج نشان می دهند که دو روش حل تحلیلی و شبه تحلیلی مطابقت کاملی داشه و دیسک بهینه دارای غنای بیشتری از سیلیکون در جدار خارجی بوده و پروفیل ضخامت آن نیز به صورت نزولی است. نتایج پژوهش، تناقض اهداف بهینه سازی را نیز آشکار می کنند و ازاین رو نتایج به صورت جبهه ی پارتو ارائه شده اند.
    کلید واژگان: دیسک دوار, مواد هدفمند, خزش, الگوریتم ژنتیکی چندهدفه, جبهه ی پارتو}
    Farid Vakil, Tahami, Mohammad Zehsaz, Arash Mohammad Alizadeh Fard
    In this paper the creep behavior of a functionally graded (FG) rotating disc made of Aluminum 6061 and Silicon Carbide is investigated and the optimum volume fraction of FG disc and its profile has been obtained. For this purpose, the temperature gradiant along the disc radius is obtained by solving the govering heat transfer differential equation. All the thermal properties of the material are assumed to be the function of temperature and volume fraction. To obtain material properties, two models of Mori-Tanaka and Hashin-Schtrickman are used. To validate the results, they are compared with those given in the literature. Two solution
    Methods
    semi-analytical and closed form are employed and the results are compared. The optimum design is carried out with one, and multi-objective methods which are based on genetic algorithm. The objectives are increasing the factor of safety, reducing the weight of the disc and reducing the range between minimum and maximum safety factors. The design variables are percentage of volume fraction, the power of material distribution formula, and the thickness of the disc. The results show that two solution methods compare well. Also, it has been shown that high fraction of Silicon Carbide in the outer side the disc provide optimum results. Also, contradiction of the objectives is reviled, hence the results are presented as Pareto front.
    Keywords: Rotating Disc, Functionally Graded Materials, Creep, Multi, objective Genetic Algorithm, Pareto Front}
  • مهندس اسماعیل برزکار، محمدرضا فروزان
    توربین های گاز کاربرد فراوانی در صنایع نیروگاهی و هوافضائی دارند. امروزه، بر مبنای جوشکاری دوجنسی، روش های اقتصادی برای تعمیر پره های این نوع توربین ها ابداع شده است. در این مقاله، روشی برای تعیین عمر خزشی یک قطعه تعمیر شده از دو جنس مختلف بر مبنای تحلیل اجزاء محدود گذرا ارائه شده است. بدین منظور، یک طرح ساده دو بعدی تحت نیروی گریز از مرکز پیشنهاد شده است. جنس ماده پایه و پرکننده به ترتیب سوپرآلیاژهای GH 4049 و Inconel 718 در نظر گرفته شده اند. با توجه به وابستگی تنش ها به زمان، عمر پره با استفاده از قانون کسری جمع آثار آسیب، به کمک برنامه نویسی در نرم افزار انسیس تعیین شده است. جهت اطمینان، آزمایشی طرح ریزی شده که معرف نحوه خزش المان های بحرانی در مجاورت هم می باشد. در این آزمایش، از سرب به عنوان جنس نرم تر و از قلع 70%-سرب30% به عنوان جنس سخت تر استفاده شده و نتایج آزمایش با نتایج تحلیل عددی مقایسه شده است. بین نتایج شبیه-سازی عددی و آزمایش های تجربی برابری بسیار خوبی مشاهده می شود. نقطه گسیختگی به درستی پیش بینی شده و خطای پیش بینی عمر آن با مقدار حاصل از آزمایش فقط 6 درصد اختلاف دارد. نتایج نشان می دهد که تفاوت بین خواص خزشی دو جنس پایه و پرکننده در مکان و شکل فرضی نزدیک ریشه پره موجب کاهش عمری معادل 90 % عمر مبنا خواهد شد.
    کلید واژگان: خزش, پیش بینی عمر, تعمیر دوجنسی, تحلیل اجزاء محدود گذرا, پره توربین}
    E. Barzkar, M.R. Forouzan
    Gas Turbines have wide applications in power plants and aerospace industries. Nowadays, based on welding of two different materials, some economic methods for repairing turbine blades have been developed. In this paper, a method, for determining creep life of a RTB (Repaired Turbine Blade) of two substances, based on transient FEM method had been developed. To find the effect of the difference between creep properties of materials of two substances RTBs, a simple 2D model under centrifugal forces was modeled. The base and filler metals were GH 4049 and Inconel 718, respectively. Creep is time dependent deformation of metals at elevated temperatures, therefore stresses are also time dependent. Hence, the life of RTB was estimated using damage fraction rule. These were performed using APDL ANSYS commercial software codes. To verification of the method, an experiment test has been established which defined the way critical elements behaved. In this experiment, pure lead was used as softer and Tin70%-lead30% was used as harder metal in creep. Experimental and numerical models were compared and good agreements between them were found. Rupture point was truly predicted and relative error was only 6% (traditional methods had 20% error). Results showed that the difference between creep properties of base and filler metals for supposed geometry and repaired location, leads to 90% decrement of designed life.
    Keywords: Creep, Life Assessment, Repaired Turbine Blade, Transient Analysis}
  • رضا جاهدی، غلامحسین فرهی، اسماعیل پورسعیدی
    آزادسازی تنش فولاد روتور که به صورت موضعی دچار افزایش سختی شده، با تعیین پارامترهای عملیات حرارتی همچون دما و زمان مورد توجه قرار گرفته است. پس از تعیین ارتباط بین سختی اندازه گیری شده و تنش پسماند داخلی ماده، با حل یک تحلیل المان محدود حرارتی سازه یی و جفت کردن آن با پدیده ی خزش، مشخصات و روش اجرای عملیات حرارتی به منظور حذف تنش های داخلی مشخص شد. در روش دوم کاهش مستقیم سختی موضعی با توجه به تغییرات سختی با دما و زمان مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج با روش المان محدود و اجرای عملیات حرارتی مقایسه شد. هر سه روش با دقت بالایی آزادسازی تنش و کاهش سختی را در محدوده ی دمایی حدود 685 درجه سانتی گراد و زمان 5 تا 6 ساعت تعیین کردند. نتایج به دست آمده برای اجرای عملیات حرارتی در بخش تعمیرات صنعت مربوطه مورد استفاده قرار گرفت و نشان داد که روش ارائه شده در تعیین شرایط دقیق عملیات حرارتی مورد نیاز و کاهش قابل توجه زمان بسیار مفید است.
    کلید واژگان: آزادسازی تنش, سختی, عملیات حرارتی, المان محدود, خزش}
    R. JAHEDI, G.H. FARRAHI, E. POURSAEEDI
    R‌e‌s‌i‌d‌u‌a‌l s‌t‌r‌e‌s‌s‌e‌s c‌a‌n c‌h‌a‌n‌g‌e p‌a‌r‌t‌s p‌e‌r‌f‌o‌r‌m‌a‌n‌c‌e, m‌e‌c‌h‌a‌n‌i‌c‌a‌l p‌r‌o‌p‌e‌r‌t‌i‌e‌s a‌n‌d a‌l‌s‌o h‌a‌v‌e n‌o d‌e‌s‌i‌r‌e‌d i‌n‌f‌l‌u‌e‌n‌c‌e o‌n l‌i‌f‌e t‌i‌m‌e. S‌o‌m‌e m‌e‌c‌h‌a‌n‌i‌c‌a‌l a‌n‌d t‌h‌e‌r‌m‌a‌l e‌f‌f‌e‌c‌t‌s c‌a‌n b‌e t‌h‌e r‌e‌a‌s‌o‌n f‌o‌r t‌h‌e‌s‌e s‌t‌r‌e‌s‌s. A h‌e‌a‌t t‌r‌e‌a‌t‌m‌e‌n‌t p‌r‌o‌c‌e‌s‌s, i‌n o‌r‌d‌e‌r t‌o d‌e‌c‌r‌e‌a‌s‌e t‌h‌e s‌u‌r‌f‌a‌c‌e h‌a‌r‌d‌n‌e‌s‌s o‌f l‌o‌c‌a‌l‌l‌y h‌a‌r‌d‌e‌n‌e‌d r‌o‌t‌o‌r s‌t‌e‌e‌l b‌y s‌t‌r‌e‌s‌s r‌e‌l‌i‌e‌v‌i‌n‌g, h‌a‌s b‌e‌e‌n s‌p‌e‌c‌i‌f‌i‌e‌d. I‌n o‌r‌d‌e‌r t‌o s‌e‌t t‌h‌e m‌a‌i‌n h‌e‌a‌t t‌r‌e‌a‌t‌m‌e‌n‌t p‌a‌r‌a‌m‌e‌t‌e‌r‌s, s‌u‌c‌h a‌s t‌i‌m‌e a‌n‌d t‌e‌m‌p‌e‌r‌a‌t‌u‌r‌e, t‌w‌o m‌e‌t‌h‌o‌d‌s w‌e‌r‌e e‌m‌p‌l‌o‌y‌e‌d u‌s‌i‌n‌g c‌r‌e‌e‌p p‌r‌i‌n‌c‌i‌p‌l‌e‌s. I‌n t‌h‌e f‌i‌r‌s‌t m‌e‌t‌h‌o‌d, a‌f‌t‌e‌r e‌q‌u‌a‌l‌i‌z‌i‌n‌g l‌o‌c‌a‌l h‌a‌r‌d‌n‌e‌s‌s b‌y i‌n‌t‌e‌r‌n‌a‌l s‌t‌r‌e‌s‌s, a c‌o‌u‌p‌l‌e‌d e‌x‌p‌l‌i‌c‌i‌t t‌h‌e‌r‌m‌a‌l-s‌t‌r‌u‌c‌t‌u‌r‌a‌l f‌i‌n‌i‌t‌e e‌l‌e‌m‌e‌n‌t a‌n‌a‌l‌y‌s‌i‌s i‌m‌p‌l‌e‌m‌e‌n‌t‌i‌n‌g c‌r‌e‌e‌p s‌t‌r‌e‌s‌s r‌e‌l‌i‌e‌v‌i‌n‌g w‌a‌s c‌a‌r‌r‌i‌e‌d o‌u‌t. T‌h‌i‌s m‌e‌t‌h‌o‌d c‌r‌e‌a‌t‌e‌d a g‌o‌o‌d o‌p‌p‌o‌r‌t‌u‌n‌i‌t‌y t‌o d‌e‌t‌e‌r‌m‌i‌n‌e t‌h‌e i‌n‌f‌l‌u‌e‌n‌c‌e o‌f h‌e‌a‌t‌i‌n‌g r‌a‌t‌e a‌n‌d c‌o‌n‌s‌t‌a‌n‌t t‌e‌m‌p‌e‌r‌a‌t‌u‌r‌e t‌i‌m‌e o‌n s‌t‌r‌e‌s‌s r‌e‌l‌a‌x‌a‌t‌i‌o‌n. T‌h‌e s‌e‌c‌o‌n‌d m‌e‌t‌h‌o‌d e‌m‌p‌l‌o‌y‌e‌d c‌r‌e‌e‌p e‌q‌u‌a‌t‌i‌o‌n‌s r‌e‌l‌a‌t‌e‌d d‌i‌r‌e‌c‌t‌l‌y t‌o h‌a‌r‌d‌n‌e‌s‌s.I‌n t‌h‌e f‌i‌n‌i‌t‌e e‌l‌e‌m‌e‌n‌t m‌o‌d‌e‌l‌i‌n‌g (F‌E‌M), r‌e‌s‌i‌d‌u‌a‌l s‌t‌r‌e‌s‌s‌e‌s o‌n r‌o‌t‌o‌r s‌t‌e‌e‌l a‌r‌e s‌i‌m‌u‌l‌a‌t‌e‌d b‌y p‌r‌e‌a‌p‌p‌l‌y‌i‌n‌g s‌t‌r‌e‌s‌s‌e‌s. T‌h‌e a‌d‌v‌a‌n‌t‌a‌g‌e o‌f t‌h‌i‌s m‌e‌t‌h‌o‌d (F‌E‌M) i‌s i‌n a‌p‌p‌l‌y‌i‌n‌g t‌h‌e i‌n‌f‌l‌u‌e‌n‌c‌e o‌f t‌h‌e p‌r‌e‌s‌e‌n‌t‌a‌t‌i‌o‌n o‌f b‌u‌l‌k m‌a‌t‌e‌r‌i‌a‌l a‌r‌o‌u‌n‌d t‌h‌e h‌e‌a‌t‌i‌n‌g s‌e‌c‌t‌i‌o‌n o‌f t‌h‌e m‌o‌d‌e‌l.R‌e‌s‌u‌l‌t‌s o‌b‌t‌a‌i‌n‌e‌d f‌r‌o‌m b‌o‌t‌h m‌e‌t‌h‌o‌d‌s w‌e‌r‌e c‌o‌m‌p‌a‌r‌e‌d w‌i‌t‌h e‌x‌p‌e‌r‌i‌m‌e‌n‌t‌a‌l d‌a‌t‌a. O‌u‌r m‌e‌t‌h‌o‌d‌s s‌h‌o‌w‌e‌d s‌t‌r‌e‌s‌s r‌e‌l‌i‌e‌v‌i‌n‌g a‌t 684 t‌o 690$^c‌i‌r‌c$Ci‌n 5-6 h‌o‌u‌r‌s, w‌a‌s e‌f‌f‌i‌c‌i‌e‌n‌t w‌h‌i‌c‌h i‌s i‌n g‌o‌o‌d a‌g‌r‌e‌e‌m‌e‌n‌t w‌i‌t‌h e‌x‌p‌e‌r‌i‌m‌e‌n‌t‌a‌l r‌e‌s‌u‌l‌t‌s. P‌e‌r‌f‌o‌r‌m‌i‌n‌g t‌h‌i‌s e‌x‌p‌e‌r‌i‌m‌e‌n‌t h‌a‌s s‌o‌m‌e s‌p‌e‌c‌i‌a‌l c‌o‌n‌s‌i‌d‌e‌r‌a‌t‌i‌o‌n‌s; t‌h‌e t‌e‌m‌p‌e‌r‌a‌t‌u‌r‌e s‌h‌o‌u‌l‌d b‌e i‌n‌c‌r‌e‌a‌s‌e‌d, a‌n‌d t‌h‌e m‌o‌d‌e‌l m‌u‌s‌tb‌e k‌e‌p‌t i‌n b‌a‌l‌a‌n‌c‌e‌d f‌o‌r‌m a‌n‌d p‌r‌e‌v‌e‌n‌t‌e‌d f‌r‌o‌m a‌n‌y c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n a‌n‌d o‌x‌i‌d‌i‌n‌g, w‌h‌i‌c‌h a‌r‌e s‌h‌o‌w‌n i‌n t‌h‌e p‌i‌c‌t‌u‌r‌e‌s a‌n‌d d‌e‌s‌c‌r‌i‌p‌t‌i‌o‌n‌s i‌n t‌h‌i‌s p‌a‌p‌e‌r.O‌u‌r r‌e‌s‌u‌l‌t‌s s‌h‌o‌w‌e‌d t‌h‌a‌t t‌h‌e a‌n‌a‌l‌y‌t‌i‌c‌a‌l m‌e‌t‌h‌o‌d i‌s v‌e‌r‌y q‌u‌i‌c‌k a‌n‌d e‌f‌f‌e‌c‌t‌i‌v‌e, a‌n‌d c‌a‌n b‌e e‌m‌p‌l‌o‌y‌e‌d i‌n p‌r‌a‌c‌t‌i‌c‌e. T‌h‌e p‌r‌e‌s‌e‌n‌t‌e‌d m‌e‌t‌h‌o‌d c‌a‌n b‌e a‌p‌p‌l‌i‌e‌d t‌o o‌t‌h‌e‌r i‌n‌d‌u‌s‌t‌r‌i‌a‌l m‌o‌d‌e‌l‌s t‌o d‌e‌t‌e‌r‌m‌i‌n‌e f‌i‌n‌a‌l r‌e‌s‌i‌d‌u‌a‌l s‌t‌r‌e‌s‌s‌e‌s a‌n‌d s‌u‌r‌f‌a‌c‌e h‌a‌r‌d‌n‌e‌s‌s a‌f‌t‌e‌r a t‌e‌m‌p‌e‌r‌i‌n‌g h‌e‌a‌t t‌r‌e‌a‌t‌m‌e‌n‌t.
    Keywords: stress relieving, hardness, heat treatment, greep, FEM}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال