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 « creep » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • علی عالیشوندی، مرتضی احمدی*، کامران گشتاسبی گوهر ریزی، امین عسگری
    ذخیره سازی هوای فشرده یکی از روش های ذخیره سازی انرژی است. مهم ترین قسمت سیستم ذخیره سازی هوای فشرده، مخزن ذخیره سازی است. در این تحقیق رفتار و پایداری بلندمدت مغار نمکی به عنوان محل ذخیره سازی هوای فشرده بررسی شد. بر اثر ساخت و بهره برداری از مغار نمکی، شرایط تنش برجا در اطراف مغار تغییر کرده و باعث ایجاد اختلاف تنش برجا در اطراف مغار می شود. اختلاف فشار بین تنش برجا و فشار درون مغار باعث همگرایی مغار و آسیب هایی در اطراف آن می شود. در این تحقیق از سنگ نمک گنبد نمکی نصرآباد واقع در اطراف کاشان برای آزمایش خزش استفاده شد. برای بررسی رفتار خزشی سنگ نمک، آزمایش خزش در سه سطح تنش به صورت پلکانی انجام شد. پارامترهای مدل رفتاری لابی 2 (LUBBY 2) محاسبه شد. با استفاده از نرم افزار المان محدود LOCAS مغار شبیه سازی و رفتار و پایداری آن بررسی شد. نتایج آزمایش ها و مدلسازی مشخص کرد که با افزایش تنش در هر مرحله شیب قسمت ثانویه خزش افزایش یافته، می توان نتیجه گرفت با افزایش تنش ضریب ویسکوزیته ماکسول کاهش یافته است. مغار شبیه سازی شده آهنگ افت حجم 68/0 درصد سالیانه دارد و میزان جابه جایی در قسمت نیمه پایین مغار بیشتر از قسمت نیمه بالایی مغار بوده است. سقف مغار تمایل حرکت به سمت پایین و کف مغار تمایل حرکت به سمت بالا داشته است. ضریب ایمنی مغار بر اساس معیار اتساع دوریس نیز با افزایش عمق، کاهش و احتمال اتساع در دیواره مغار افزایش یافته است.
    کلید واژگان: ذخیره سازی هوای فشرده, مغار نمکی, خزش, مدل LUBBY 2 و نرم افزار LOCAS}
    A. Alishavandi, M. Ahmadi *, K. Ghoshtasbi, A. Askari
    Compressed air storage is one of the methods of energy storage. One of the most important parts of a compressed air storage system is the storage cavern. In this study, the behaviour and the long-term stability of the salt cavern as a storage site for compressed air were investigated. Due to the construction and operation of the salt cavern, the in-situ stress conditions around the cavern will change. The difference between induce stress and pressure of compressed air will cause the cavern to converge and damage around it. In this study, the salt rocks from one of the regions of Iran were used to test creep. To investigate the creep behavior of salt rock, creep test was performed in three stress levels in a stepwise manner. Lubby2 model parameters were calculated. Then, using LOCAS finite element software, the compressed air storage cavern was simulated and its behavior and stability were investigated. The results of these experiments and modelling have shown that with increasing stress in each stage, the slope of the secondary part of the creep increases. Therefore, it can be concluded that with increasing stress, the Maxwell viscosity coefficient decreases. In addition, the amount of movement in the lower half of the cavern was more than the upper half of it. Value of the cavern safety factor according to the Devries dilation criterion also decreased with increasing depth and the probability of dilation in the cavern wall increased.
    Keywords: Compressed air storage, salt cavern, creep, LUBBY2 creep model, LOCAS software}
  • Fakher Abdolkhani, Mohammad Hashemian *, Farshid Aghadavoudi, Nabard Habibi
    Thick-walled cylindrical vessels are used widely in petrochemical and power plants. New additive manufacturing technology has made it possible to make FGMs. This research studies the creep analysis in the cylindrical FGM pressure vessel by considering three models and yield criteria. Also, the governing equations were extracted by considering the FGM models, and for determining creep stresses, the partial differential equations, were solved. Norton's equation is used to determine creep strain rates. The advantage of the exponential model is that in the inner radius for all n radial and circumferential creep strains rates have a constant value that is maintained by increasing the internal pressure up to 400 MPa. The graphs are smooth, and their values tend to zero in the outer radius. The changes of creep strain rate in terms of n in different internal pressures for the exponential model in the inner radius of the vessel show that increasing n from -4 to 0, these parameters have a reduction to the form of an exponential function, and the slope of the graph has the highest value at 360 MPa.
    Keywords: Creep, Radial stress, Pressure vessel, FGM}
  • محمد نجمی، سید محمد حسین میرباقری*، علی صالحی
    در این پژوهش به بررسی خواص خزشی و تغییر ریزساختار متالورژیکی پره های توربین گازی تولید شده به روش ریخته گری دقیق پرداخته می شود. این پره ها که آلیاژهای پایه نیکل هستند طبق استاندارد های اوکراینی با نام یا گرید CM88Y شناخته و در صنعت نیروگاه انتقال گاز ایران مصرف می شوند از این رو اطلاعات فنی در مورد این آلیاژ محدود است. در پژوهش حاضر سعی شده، ضمن معرفی این آلیاژ، خواص مکانیکی، خزشی و همچنین ریزساختار آن؛ برای یک پره مستعمل 18 هزار ساعت و پره 6 هزار ساعت اندازه گیری و با مقادیر مجاز استاندارد، مقایسه شود. نتایج نعداد قابل توجهی آزمون های مخرب، به کمک پارامتر لارسون-میلر، نشان می دهد، پره 18000 ساعت با داشتن منطقه تمرکزحرارتی، به علت حذف یا سایش موضعی پوشش سد حرارتی، دچارکاهش عمر خزشی به میزان 3800 ساعت شده است. همچنین فاز گاما پریم ثانویه از حالت مکعبی به کروی تبدیل شده و پدیده به هم پیوستن فازهای گاماپرایم ثانویه، در این پره ها رخ داده است
    کلید واژگان: آلیاژ CM88Yریختگی, خزش, مشخصه یابی, ساختار میکروسکوپی}
    Mohammad Najmi, Seyed Mohammad Hossein Mirbagheri *, Ali Salehi
    In this study, the mechanical properties of gas turbine blades are investigated by investment casting method. These Nickel-based alloys blades, with standard name, CM88Y, are made in Ukraine. Currently, these blades are used in Zorya brand gas turbines in most power plants in Iran. Therefore the technical information about this alloy are very limited. In this investigation, the CM88Y Nickel base alloy as a Ni-Co heat resistant super-alloy was assessed by a lot of destructive tests. Mechanical and creep properties as well as the phase microstructure for a turbine blade were measured after 6000 and 18,000 hours. The creep results by adding Larson-Miller parameter, revealed that the 18,000-hour blade with the hot-spot zone defect has a creep life less than 3,800 hours due to the TBC erosion and hot-spot defect. Also, the gamma prime phase has changed from a cubic morphology to a spherical shape associated to the coarsening phenomenon.
    Keywords: Casting CM88Y alloy, Creep, Hot Spot, Characterization, Microstructure}
  • 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}
  • هادی حسینی، علی فاخر*

    در سال های اخیر در شهر های بزرگ از جمله تهران تعداد زیادی گود وجود دارد که به دلیل مشکلاتی رها شدند. همچنین در برخی از گودبرداری لازم است تا برای طولانی مدت طراحی شوند ولی مبانی طراحی طولانی مدت در آن ها رعایت نشده است. پایدارسازی اغلب این گودها به وسیله میل مهارها یا انکرها انجام شده است. مشاهدات و اندازه گیری های طولانی مدت برخی از این گودها نشان می دهد که با گذشت زمان نیروی قفل شدگی میل مهارها کاهش می یابد و خطراتی را به دنبال دارد. مطالعه رفتار دراز مدت انکر در گودبرداری های مهار شده با انکر برای بررسی پایداری گودهایی که اجرای آنها طولانی می شود یا به مدت طولانی رها می شوند ضروری است. در این مطالعه از داده های میدانی در رابطه با رفتار بلند مدت یک گود در شهر تهران استفاده و مدلسازی عددی بر اساس این مطالعه موردی انجام شده است. راستی آزمایی و واسنجی مدل عددی بر اساس اندازه گیری های میدانی انجام شده است. همچنین در این مقاله سعی شده است بر اساس نتایج مدل عددی، رابطه ای برای پیش بینی بار انکر در طولانی مدت در خاک درشت دانه دارای چسبندگی پیشنهاد شود. در ادامه به مطالعه متغیرهای موثر بر رفتار طولانی مدت بار انکرهای تعبیه شده در گود پرداخته شده است. این متغیرها شامل مشخصات خاک، عمق گود و مقدار سربار همسایه گود است. نتایج این مقاله افزون بر ارایه رابطه برای پیش بینی بار انکر، شامل معرفی متغیرهای حاکم بر رفتار طولانی مدت است.

    کلید واژگان: گودبرداری, انکر, رفتار طولانی مدت, مدلسازی عددی, خزش}
    Hadi Hosseini, Ali Fakher*

    In many construction projects, it is necessary to excavate the land so that its walls are vertical or close to vertical. Lateral pressure is exerted on these walls due to the movement of the soil behind it. In order to prevent the collapse of the walls of the excavated site and its possible consequences, temporary or permanent structures are implemented, which is called stabilization. Excavations are secured for various reasons. They may be stabilized to protect personnel entering and working in the excavation or to protect buildings or municipal services adjacent to excavation. Over the past years, there have been a large number of excavations in large cities, including Tehran, which were abandoned due to some problems. Furthermore, while some excavations need to be designed for a long time, long-term design basics are not observed during such processes. Stabilization of most of these excavations has been done using anchors. In this method, after placing and implementing the anchors, they are prestressed by applying force. Observations and long-term surveys of these excavations show that in some cases, locking force of anchors decreases, leading to dangers. Therefore, it is very important to know the long-term behavior of anchors in excavations to investigate the stability of these excavations that are prolonged or abandoned for a long time. In this study, field data of the long-term behavior of a excavation in Tehran is used and numerical modeling is done based on this case study. Verification and calibration of the numerical model has been done based on field measurements. Also in this article, relationships based on the results of the numerical model have been proposed to predict the anchor load in the long term in cohesive coarse-grained soil. The proposed relationships predict well the anchors load at one year after the end of excavation. These relationships are separated to three categories of five strands anchors, six strands anchors and six strands anchors with short length. In the following, the variables affecting the long-term behavior of the anchor loads embedded in the excavation have been studied. These variables include soil properties, depth of the excavation and neighbor surcharge of the excavation. The results of this article, in addition to presenting the relationship for anchor load prediction, include the introduction of variables that affecting long-term behavior. The parametric study shows that with the increase of the angle of internal friction or the increase of soil cohesion, the amount of anchors load decreases over the time. Also, by increasing the depth of the excavation or increasing the neighbor surcharge of the excavation, the load of the anchors decreases less over time. Of course, the impact of excavation depth occurs mostly in the lower anchors and does not affect the anchors of the first row and close to the ground. Studies showed that anchors close to the earth surface have a greater rate of load reduction over time among anchors with the same length and number of strands. Also, among the same anchors, anchors with shorter length experience more load reduction over time.

    Keywords: Excavation, Anchor, Long-term behavior, Numerical modeling, Creep}
  • علیرضا معظمی*، رضا وحدت
    با توجه به رفتار پیچیده مصالح حاوی ژیپس، بارگذاری ساختگاه های حاوی این مصالح مانند سدها و پل ها و... دارای اهمیت زیادی می باشد. لذا توجه به تغییرشکل پذیری این مصالح تحت شرایط محیطی مختلف مانند رطوبت و تنش مهم است. تحقیق حاضر اثر تغییرات رطوبت و تنش بر روی نمونه های استخراج شده از ساختگاه سد مراش واقع در شهرستان ماهنشان از توابع استان زنجان مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بارگذاری محوری یک دستگاه مشابه دستگاه تک محوری طراحی و ساخته شد و 9 نمونه در معرض بارگذاری های مختلف در سه حالت درصد رطوبت 30، 50 و 80 درصد قرار گرفتند. بارگذاری ها در بازه های زمانی مختلف و بعضا تا بیش از 45 روز برای انجام آزمایش خزش لحاظ شدند. نتایج نشان داد با افزایش تنش، میزان کرنش خزشی افزایش می یابد و با نزدیک شدن تنش ها به مقاومت تک محوری نمونه، مقادیر کرنش خزشی افزایش پیدا می کند بطوریکه با افزایش تنش از 3/1 به 5/3 مگاپاسکال، مقادیر کرنش های خزشی گاهی تا 5/2 برابر افزایش می یابد. بر اساس نتایج بدست آمده بیشتر کرنش های خزشی در روزهای اولیه اتفاق می افتد. همچنین با افزایش رطوبت، کرنش های نمونه افزایش یافته و رفتار نمونه تغییر می یابد بطوریکه در رطوبت های پایین کرنش ها از نوع الاستیک و برگشت پذیر بوده و در رطوبت های بالاتر کرنش ها از نوع پلاستیک می باشند. افزایش رطوبت نسبی باعث افزایش تغییر شکل این مصالح می شود به طوری که با نزدیک شدن به حالت اشباع، نمونه تغییر حجم بسیار زیادی را نشان داد. همچنین نتایج نشان دادند وقتی که نمونه در مدت زمان بیشتری در آب قرار می گیرد، آب به راحتی در ریزترک ها و درزه های نمونه نفوذ کرده و باعث کاهش یکپارچگی نمونه و سست شدن آن می شود.
    کلید واژگان: مصالح ژیپس, تغییر شکل, تنش, کرنش الاستیک و پلاستیک, درزه و ترک, خزش}
    Alireza Moazzami *, Reza Vahdat
    Due to the complex behavior of materials containing gypsum, loading of structures containing these materials such as dams and bridges, etc. is very important. Therefore, it is important to pay attention to the deformability of these materials under different environmental conditions such as humidity and stress. The present study has investigated the effect of moisture and stress changes on the samples extracted from the Marash Dam site located in Mahneshan city of Zanjan province. For axial loading, a device similar to uniaxial device was designed and built and 9 samples were exposed to different loads in three modes of humidity percentage of 30, 50 and 80%. Loads were applied at different time intervals and sometimes up to 45 days for creep testing. The results showed that with increasing stress, the amount of creep strain increases and with the stresses approaching the uniaxial strength of the sample, the values of creep strain increase so that with increasing stress from 1.3 to 3.5 MPa, the values of creep strains sometimes Increases up to 2.5 times. According to the results, most creep strains occur in the early days. Also, with increasing humidity, the strain of the sample increases and the behavior of the sample changes so that in low humidity the strain is elastic and reversible and in higher humidity the strain is plastic. Increasing the relative humidity increases the deformation of these materials so that as they approach the saturation state, the sample showed a very large volume change. The results also showed that when the sample is placed in water for a longer period of time, water easily penetrates into the microcracks and joints of the sample and reduces the integrity of the sample and its loosening.
    Keywords: Gypsum materials, deformation, Stress, elastic, plastic strain, joints, cracks, Creep}
  • 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}
  • سید محمدحسین میرباقری*، مریم طرفه، جمشید آقازاده، سهیل نخودچی

    هدف از پژوهش حاضر بررسی رفتار خزشی سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD111 تولید شده به روش انجماد جهت دار است. ابتدا استوانه هایی از این آلیاژ به روش بریجمن رشد داده شدند. سپس با تهیه نمونه، تحت آزمون خزش در دمای C870 بر حسب دمای کاری پره های توربین صنعتی و تنش های متفاوت قرار گرفتند. رفتار خزشی و تغییرات ریزساختاری این آلیاژ مورد توسط آزمون های مختلف اندازه گیری و بررسی شدند. با توجه به این که هدف این پروژه، شناسایی رفتار خزشی سوپرآلیاژ مذکور در شرایطی است که دانه های ستونی از زاویه ایده ال طی انجماد جهت دار انحراف پیدا کنند، ابتدا دانه بندی در نمونه های ریخته گری تعیین شد، سپس با تعیین میزان انحراف دانه ها، رفتار مکانیکی آنها بررسی شد. همچنین، از شبیه سازی کامپیوتری بهره گرفته شد تا دانه بندی نمونه های ریخته گری شده، مدل سازی شود. با مدل سازی سه بعدی دانه ها در نمونه های خزش و سپس تغییر زاویه رشد دندریت ها در هر دانه، تحلیل کامپیوتری رفتار خزشی نمونه با استفاده از معادله نورتون و تغییرات عمر خزشی با تغییر زاویه انحراف دانه ها بدست آمد. نتایج نشان داد، افزایش زاویه انحراف طی رشد دندریت ها در یک دانه از صفر تا 3 درجه، موجب 4/0درصد افزایش در تنش متوسط و افزایش زاویه رشد در همان دانه از 3 به 10 درجه، موجب 5 درصد افزایش و افزایش از 10 به 20 درجه، موجب 11 درصد افزایش در تنش متوسط در این دانه در مقطع میانی نمونه شد.

    کلید واژگان: سوپرآلیاژ پایه نیکل, انجماد جهت دار, خزش, شبیه سازی ریزساختاری, انحراف دانه}
    Seyed MohammadHossein Mirbagheri *, Maryam Torfeh, Jamshid Aghazadeh, Soheil Nakhodachi

    The aim of this study was to investigate the creep behaviour of GTD111 nickel base superalloy produced by directional solidification method. First, a cluster of cylinders of this alloy were cast by Bridgman method. Then, by preparing the tensile specimens, they were subjected to creep test at 870˚C and different stresses. Creep behaviour and microstructural changes of this alloy were measured and evaluated by various tests. Considering that the aim of this project is to identify the creep behaviour in the condition that the grains deviate from the ideal angle during directional solidification, first the grain structure was determined in casting samples, then their mechanical behaviour was investigated by determining the grain deviation. Also, numerical simulation was used to model the grain size of the cast samples. By three-dimensional modelling of grains in creep specimens and then changing the growth angle of dendrites in each grain, numerical analysis of the creep of the specimen using Norton equation and changes in creep life by changing the deflection angle of the grains was obtained. The results showed that increasing the angle of deviation during the growth in a grain from zero to 3 degrees caused a 0.4% increase in mean stress and increasing the growth angle in the same grain from 3 to 10 degrees, caused a 5% increase and an increase from 10 to 20 degrees caused an 11% increase in mean stress in this grain in the middle section of the sample.

    Keywords: Nickel Base Superalloy, Directional Solidification, Creep, Microstructural simulation, Grain misorientation}
  • 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}
  • Hadi Haghgouei, AliReza Kargar *, MohammadHossein Khosravi, Mehdi Amini

    To assess the safety of the foundation, the ultimate bearing capacity, as well as the settlement of the footing, should be studied. The bearing capacity of a footing built near the slope has been widely investigated. However, the published research work which focused on the settlement of the footing close to the slope is very limited. In many cases, the foundations should be built adjacent to a slope. Since geomaterial behavior is usually time-dependent, and due to the limited published research work on the time-dependent settlement of the foundation on a slope, in this study, a semi-analytical method has been used to obtain the elastic and viscoelastic settlement of a foundation rested on a slope. The proposed method has been developed based on the theory of elasticity by combining a transformed Airy stress function and finite difference method. To facilitate the use of the proposed solution, as well as investigating the effect of slope characteristics and footing geometry on the settlement, a set of elastic and time-dependent settlement charts have been proposed. The results indicate that the slope angle, the normalized footing distance from the crest, and the slope height play a prominent role in the settlement behavior of footing. By increasing the normalized footing distance or decreasing the slope angle, the settlement of the edges of the foundation tends to be equal and the behavior like a footing rested on a horizontal ground surface can be observed. Also, by decreasing the height of the slope, this behavior, i.e. behave like a footing on half-space, will happen in the smaller normalized footing distance.

    Keywords: Shallow foundation settlement, Creep, Time-dependent behavior, Soil bearing capacity, 2D semi-analytical method, finite difference method, Differential Settlement}
  • 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}
  • مسعود نصیری، محمد حاجی عزیزی*، احمدرضا مظاهری، پنکاسم جانپرادیست

    رفتار ماسه ها وابسته به زمان است و می تواند پایداری بسیاری از پروژه های ژیوتکنیکی را تحت تاثیر خود قرار دهد. در این پژوهش از 9 مدل ماسه با شکل و اندازه ی ذرات مختلف و دانه بندی متفاوت به منظور بررسی رفتار وابسته به زمان ماسه ها در بازه های زمانی 2، 7 و 30 روزه و تحت بارگذاری های مختلف استفاده شده است. نمونه ها با تراکم 60 درصد، به مدت 30 روز تحت تنش 45 کیلوپاسکال و در بازه های 7 روزه تحت تنش های 26 تا 416 کیلوپاسکال (با گام های افزایشی دو برابر) تحت آزمایش ادیومتر در حالت خشک قرار گرفتند. نتایج نشان داد که چرخش، لغزش و خردشدگی دانه های ماسه روی هم در بازه های زمانی آزمایش شده تحت بارهای ثابت، عامل ایجاد تغییرشکل های خزشی در نمونه ها بوده است. نمونه های ماسه ای بین 5/1 تا 2/4 درصد کرنش خزشی در بازه ی زمانی 30 روزه و بین 61/0 تا 5/2 درصد کرنش خزشی در بازه های زمانی 7 روزه از خود نشان دادند. هم چنین روابط خطی به منظور پیش بینی تغییر شکل وابسته به زمان ماسه ها پیشنهاد شد. نتایج به دست آمده تطابق خوبی با مطالعات قبلی داشتند.

    کلید واژگان: ماسه ی خشک, آزمایش ادئومتری, رفتار وابسته به زمان, اندازه ی ذرات}
    Masoud Nasiri, Mohammad Hajiazizi *, Ahmad Reza Mazaheri, Pornkasem Jongpradist

    The time-dependent behavior of sands is one of the main issues that can influence many projects. In this study nine sand models with different particles shape and sizes and different grain distribution have been used to investigate creep behavior. The samples were prepared at 60% relative density and the constant stresses of 45 kPa for 30 days and 26 to 416 kPa for seven days (with the double increase in stress increment) under dry conditions in the Oedometer apparatus (one-dimensional consolidation) were tested. The results showed that the rotation, slipping, and crushing of the sand grains over time under constant load was the cause of creep deformation in the dry samples. Sand samples exhibit 1.5 to 4.2% creep strains in 30 days, and 0.61 to 2.5% creep strains in seven days’ time interval. Finally, two linear equations are presented to predict the deformation of sands over time. The results were in good agreement with previous studies.

    Keywords: Dry Sand, creep, Oedometer Test, Time-Dependent Behavior, Particle size}
  • Tahereh Taghizadeh, Mohammad Zamani Nejad *
    In the present study, time-dependent thermo-elastic creep behavior and life assessment of rotating thick-walled cylindrical shells made of 304L austenitic stainless steel (304L SS) are investigated based on the third-order shear deformation theory (TSDT). Loading is composed of a uniform internal pressure, distributed temperature field, and a centrifugal body force due to rotating speed. Norton’s law is utilized as the material creep constitutive model. Using the minimum total potential energy principle, a system of differential equations in terms of displacement and boundary conditions are derived. Then, the governing equations are solved with an analytical approach, which leads to an accurate solution. Subsequently, an iterative procedure is also proposed to determine the stresses and deformations at different creep times. Larson-Miller Parameter (LMP) and Robinson's linear life fraction damage rule are employed for assessing the creep damages and the remaining life of cylindrical shells. To the best of the researcher’s knowledge, in the previous studies, there is no study carried out into third-order shear deformation theory for thermo-elastic creep analysis of cylinders. To validate the accuracy of the suggested method based on TSDT, a comparison among analytical results and those of the finite element method (FEM) is performed and very good agreement is found. The results indicate that the present analysis is accurate and computationally efficient.
    Keywords: Creep, Life assessment, Rotating thick cylindrical shell, 304L austenitic stainless steel, Third-order shear deformation theory}
  • Ali Ziaei Asl *, MohammadReza Saviz, Javad Pourabdollah

    In this paper, creep analysis of a thick-walled spherical pressure vessel made of Functionally Graded Material (FGM) under thermo-mechanical loadings has been investigated based on Bailey-Norton Law. Considering the nonlinearity of the creep behavior, there is no analytical solution that can accurately determine the stresses of an FGM as a function of time and thermal boundaries, thus in this paper, a new method based on the Taylor Series expansion of the creep strain rate is developed to solve the Beltrami-Michell equation by employing an asymptotic method. The resulting quantities are compared with the numerical ones and show good accuracy. The impacts of FGM constants and wall-thickness, and series order on the creep stress and strain distributions are evaluated. The results are depicted graphically and reveal that even for vessels with high wall thickness and FGM constants, the proposed method equipped with high orders of the Taylor series produces accurate results. Also, due to the agreement of both numerical and analytical methods, this method can be generalized to study the creep of other symmetric FGM structures.

    Keywords: Creep, Spherical pressure vessel, Thermo-mechanical analysis, Functionally graded material}
  • 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}
  • Babak Golchin, Meor Othman Hamzah *, Jan Valentin
    Abstract
    Warm mix asphalt (WMA) is a sustainable clean product that can be fabricated at lower temperatures.  This is an environmentally friendly mixture due to its lower emission and energy consumption in asphalt production plants. Moisture conditioning and aging process are two environmental factors that can adversely affect the stiffness properties of this product. In the field, WMAs are subjected to both moisture damage and aging. In this paper, a new laboratory method was used for evaluating the combined effects of aging and moisture conditioning of WMA samples. WMA specimens were fabricated at various compaction temperatures with different amounts of a surfactant-wax warm additive. Stiffness properties of asphalt mixtures were quantified from the resilient modulus and dynamic creep test. The results showed that moisture conditioning and aging are competing to affect the stiffness properties of mixtures. Polymer modified asphalt mixtures were found to be less susceptible to moisture damage when compared to mixtures fabricated with unmodified binder. Compaction temperature was the most significant factor that affected the resilient modulus of WMA. In the dynamic creep test, the combined effects of aging and moisture conditioning reduced the cumulative micro strain of samples regardless of binder type, additive content and compaction temperature.
    Keywords: Warm Mix Asphalt, aging, Creep, Moisture Damage, Resilient Modulus}
  • علی نقی دهقان*
    در این مطالعه، تغییر شکل دیواره چاه ناشی از رفتار خزش در سنگ نمک طی عملیات حفاری و نیز مچالگی لوله جداری در زمان تولید برای یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران مورد بررسی قرار گرفته است. از این رو، در میدان نفتی مورد نظر، 3 چاه (Aا، B و C) با ویژگی های لازم انتخاب و مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل ها با توسعه یک مدل عددی سه بعدی کوپل شده زمین- چاه- سیال و به کمک نرم افزار تفاضل محدود FLAC3D انجام شد. به منظور تعیین محدوده تنش و تغییر شکل های ایجاد شده برروی دیواره چاه از مدل رفتاری ویسکوالاستیک برگر برای سنگ نمک استفاده شد. ابتدا، مدل سازی تغییر شکل دیواره چاه در زمان عملیات حفاری (بدون نصب لوله جداری) و با در نظر گرفتن وزن گل های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدل سازی عددی نشان داد که افزایش وزن گل تا مقدار مشخصی سبب کاهش تغییر شکل و هم گرایی دیواره چاه می گردد و با افزایش بیش از اندازه آن، سبب تغییر شکل های واگرایی دیواره چاه شده که می تواند باعث ایجاد شکستگی های کششی در دیواره چاه و در نتیجه، هرزروی گل حفاری و ناپایداری چاه گردد. بهینه ترین وزن گل های حفاری برای چاه های شماره A و Bا، lb/ft3 145 (به ترتیب با هم گرایی 76/3 و cm 93/3) و برای چاه شماره Cا، lb/ft3 140 (با هم گرایی cm 94/3) برآورد گردید. سپس به منظور بررسی اثر لوله جداری بر تغییر شکل دیواره چاه (چاه شماره B و C)، تحلیل های عددی در دو حالت مختلف انجام شد؛ یکی چاه جداره گذاری شده بدون سیمان و دیگری چاه جداره گذاری شده به همراه سیمان. با اجرای سیمان در پشت لوله جداری، مقادیر حداکثر تنش اعمال شده برروی دیواره چاه B از MPa90/446 (چاه جداره گذاری شده بدون سیمان) به MPa 350 کاهش یافته است (هم گرایی mm20/0). همچنین برای چاه C، حداکثر تنش برروی دیواره آن از MPa 4/435 (چاه جداره گذاری شده بدون سیمان) به MPa 1/387 کاهش یافته است (هم گرایی mm 12/0). با اعمال سیمان در پشت لوله جداری، میزان تغییر شکل کاهش یافته و در نتیجه، پایداری چاه در برابر وقوع پدیده گسیختگی و مچالگی لوله جداری به شکل قابل توجهی افزایش می یابد.
    کلید واژگان: تغییر شکل چاه, گسیختگی لوله جداری, تحلیل پایداری, خزش, مدل سازی عددی}
    Ali Naghi Dehghan *
    In this study, the deformation of wellbore wall due to creep behavior in the salt rock was investigated during drilling and production operations in one of the oil fields of Iran. The deformation of the wellbore wall was numerically investigated during the drilling operation without the use of the casing and considering the different mud weight. The results showed that increasing the mud weight reduced the deformation and convergence of the wellbore wall. Excessive mud weight will lead to divergent deformations which can cause tensile fractures on the wellbore wall, resulting in the lost circulation and instability of the wellbore. In order to investigate the effect of the casing on wellbore wall deformation, the analyses were performed in two states; running the casing in the wellbore without the cementing operation and running the casing in the wellbore with the injection of cement behind it. By considering the cement behind the casing, the maximum stress applied to the wellbore wall was reduced. By reducing the stress on the wellbore wall, the deformation rate is reduced and as a consequence, the stability of wellbore is significantly increased against casing collapse.
    Keywords: Wellbore deformation, Casing Failure, Stability Analysis, Creep, Numerical modeling}
  • محسن مالمراد، خسرو رحمانی*، روح الله سرفراز

    در این مقاله، استحکام خزشی کامپوزیت هیبریدی مورد استفاده در نسل جدید هادی های پرظرفیت خطوط انتقال برق در دماهای عملکردی پیش بینی شده است. میله های کامپوزیت هیبریدی مورد استفاده در مغزی این هادی ها به صورت تک جهتی و متشکل از هسته کربن-اپوکسی و پوسته شیشه-اپوکسی به روش پالتروژن ساخته شده اند. جهت تعیین مقادیر مدول ذخیره و مدول اتلاف بر حسب دما، آنالیز دینامیکی-مکانیکی بر روی نمونه های برش داده شده از هسته کربن-اپوکسی در فرکانس های مختلف صورت گرفته است. همچنین آزمون خمش سه نقطه ای متناسب با دمای کارکرد هادی ها، در چند دمای مختلف با نرخ بارگذاری ثابت بر روی نمونه های میله ای کامپوزیت هیبریدی انجام شده است. با استفاده از اصل برهم-نهی دما-زمان و استفاده از نتایج آنالیز دینامیکی-مکانیکی، نمودار مادر مدول ذخیره در دمای مرجع دلخواه ایجاد شده است. با استفاده از عامل انتقال دما-زمان بدست آمده از نمودار مادر مدول ذخیره و نیز استحکام های خمشی کامپوزیت هیبریدی در دماهای مختلف، نمودار مادر استحکام خمشی با نرخ کرنش ثابت ساخته شده است. سپس با استفاده از روش های موجود، نمودار مادر استحکام خزشی در دمای کاری دلخواه رسم شده است که می تواند جهت ارزیابی دوام هادی های مذکور در صنعت انتقال برق مورد استفاده قرار گیرد. پیش بینی عمر خزشی در شرایط بارگذاری حدی نشان می دهد که این هادی ها رفتار خزشی خوبی در شرایط عملکردی در مدت طولانی دارند.

    کلید واژگان: کامپوزیت هیبریدی, خزش, آنالیز دینامیکی-مکانیکی, دما}
    Mohsen Malmorad, Khosrow Rahmani *, Roohollah Sarfaraz

    In this paper, the creep strength of hybrid composites used in the new generation of power transmission line conductors is predicted. The hybrid composite rods consist of carbon fiber/epoxy composite core surrounded by a glass fiber/epoxy composite shell. The hybrid rods were fabricated by using the pultrusion process. Dynamic mechanical analysis was carried out at various frequencies on specimens cut from the carbon/epoxy fiber composite core. In addition, the hybrid composite rods were subjected to three-point bending experiments at constant loading rate and different temperatures. The master curve of the storage modulus corresponding to carbon/epoxy composite core was derived at the desired reference temperature based on the time-temperature superposition principle. Consequently, the master curve of the constant strain rate flexural strength was constructed using the time-temperature shift factors and the monotonic flexural strengths of hybrid composites at different temperatures. Based on these data, the creep strength master curve was developed at the operating temperature. The prediction of creep life based on the constructed master curve shows a proper response of these conductors at service condition.

    Keywords: hybrid composites, Creep, DMA, Temperature}
  • عباس بهرامی*، هدی پورمحمد، عبدالمجید اسلامی، علی ناظمی هرندی

    فولادهای آستنیتی HP به دلیل مقاومت به اکسیداسیون، پایداری حرارتی و مقاومت خزشی به طور گسترده جهت ساخت لوله های کراکینگ در صنابع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد که عمر لوله ها معمولا کمتر از مدت زمان طراحی آن ها است و یکی از مهم ترین مشکلات واحدهای صنعتی به شمار می رود. روش آلومینایزینگ نیز در سال های اخیر جهت محافظت از سوپرآلیاژها و فولادها در برابر محیط های اکسیدکننده و خورنده مورد استفاده قرار می گیرد. از میان روش های مختلف آلومینایزینگ، روش سمنتاسیون بیرون از پودر به دلیل یکنواختی ضخامت و ارزان قیمت بودن ایده آل است. در این پژوهش، ابتدا قطعات خزشی براساس استاندارد ASTM E8/E8M آماده سازی شده بود، به مدت 4 ساعت در دمای 1050 سانتی گراد پوشش داده شدند. سپس آزمون خزش در دمای 850، 900 و 950 درجه سانتی گراد، برروی قطعات انجام شد. درنهایت میکروساختار پوشش و زمینه مورد مطالعه قرار گرفت و با بررسی نتایج آزمون خزش و مقایسه با قطعات بدون پوشش این نتیجه حاصل شد که عواملی نظیر عملیات حرارتی انجام شده برروی قطعات در حین اعمال پوشش برروی سطح و یا ایجاد لایه ی نفوذ درهم در ساختار می تواند منجر به کاهش عمر خزشی دما بالای قطعات شود.

    کلید واژگان: فولادهای نسوز, کراکینگ, پوشش های نفوذی, آلومینایزینگ, خزش}
    Abbas Bahrami*, Hoda Pourmohammad, Abdoulmajid Eslami, Ali Nazemi Harandi

    HP austenitic steels are widely used to produce cracking tubes due to their oxidation resistance, thermal stability and high-temperature creep resistance. Operating life of these cracking tubes is usually less than their design life, which is one of the most important problems of industrial units. Aluminizing has also been used in recent years to protect superalloys and steels in oxidizing and corrosive environments. Among the various aluminizing methods, out-of-pack cementation is ideal due to its uniformity of thickness and low cost. In this study, creep samples were first prepared according to ASTM E8/E8M standard, coated for 4 hours at 1050°C. Then, creep tests were performed at 850°C, 900°C and 950°C. Finally, microstructure of the coating and substrate was studied and by examining the creep test results and comparing with the uncoated samples, it was concluded that factors such as heat treatment applied to the samples during coating process or creating an interdiffusion zone in the structure can lead to reduce the high-temperature creep life of the samples.

    Keywords: Steels, Cracking, Diffusion Coatings, Aluminizing, Creep}
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