تحقیق خستگی مکانیکی

توضیحات

تحقیق خستگی مکانیکی

ضرورت انجام تست خستگی :

گسیختگیهای مکانیکی، زیانهای جانی و مالی بیشماری را در طول تاریخ  برجای گذاشته است . گسیختگیهای ناشی از بارگذاری تکراری که همان خستگی می باشد ، حداقل نیمی از این گسیختگیهای مکانیکی را موجب گردیده است .

اهمیت این گسیختگیهای ناشی از خستگی قطعات،موجب میگردد تا یک مهندس طراح در تشخیص پارامترهای وابسته به  مسئله خستگی بیشتر دقت کند .

و این امر ممکن نیست مگر در سایه انجام آنالیزهای کامل خستگی که اگر چه درمراحل اولیه هزینه ساز باشد  لیکن در دراز مدت « ارزانترین » محسوب میشود .   و این همان ضرورت انجام  تست خستگی میباشد .

پديده شکست قطعات در اثر خستگي :

از سال 1850 معلوم شده است که فلز تحت تنش تکراري با نوساني،در تنشي به مراتب کمتر از تنش لازم براي شکست در اثر يک مرتبه اعمال بار ، خواهد شکست.شکستهايي که در شرايط بارگذاري ديناميک رخ مي دهند شکستهاي خستگي ناميده ميشوند. که اين نامگذاري احتمالا مبتني بر اين دليل است که به طور کلي مشاهده مي شود شکستها فقط پس از يک دوره کار زياد رخ مي دهند.هيچگونه تغيير واضحي در ساختار فلزي که به علت خستگي مي شکند وجود ندارد تا بتوان به عنوان مدرکي براي شناخت دلايل شکست خستگي از آن استفاده کرد. با پيشرفت صنعت و افزايش تعداد وسايلي از قبيل خودرو ، هواپيما، کمپرسور، پمپ، توربين و غيره که تحت بارگذاري تکراري و ارتعاشي هستند،خستگي بيشتر متداول شده و اکنون چنين برداشت مي شود که عامل حداقل 90درصد شکستهاي ناشي از دلايل مکانيکي حين کار خستگي باشد.

فهرست :

ضرورت انجام تست خستگی …………………………………………………………..5

پديده شکست قطعات در اثر خستگي  ……………………………………………..5
تئوري شكست ………………………………………………………………………….5

خصوصيات ساختاري خستگي …………………………………………………..7
چرخه های تنش خستگی  ……………………………………………………………………………9

منحنی S-N  …………………………………………………………………………….11

تست خستگی بر روی چه قطعاتی انجام میپذیرد  ……………………………………13

توضیحات  …………………………………………………………………………..14

تنوع دستگاه ……………………………………………………………………..15

مکانیزم کار دستگاه  ………………………………………………………………16

تحلیل خستگی در انسیس  ………………………………………………………………….16

تست خستگی بوژي …………………………………………………………………………18

اثر سطح و خستگي  ………………………………………………………………………………………..19
اثر متغيرهاي متالورژيكي بر خستگي  ………………………………………………………………………………………….19

اثر دما بر خستگي   …………………………………………………………………………..20
آزمونهاي خستگي   ………………………………………………………………………….22
نتيجه گيري  ………………………………………………………………………………………….23

معادلات حاکم بر آنالیز خستگی  …………………………………………………………………….25

حد تحمل : S^’_e ………………………………………………………………………………….25

استحکام خستگی  ………………………………………………………………..27

ضرایب تصحیح حد تحمل  ……………………………………………………………………..29

ضریب سطح (K_a) ………………………………………………………………………30

ضریب اندازه (K_b) ………………………………………………………….30

ضریب بارگذاری( K_c ) ……………………………………………………………..30

ضریب دما( K_d ) …………………………………………………………………………..31

تعیین مشخصات تنش های نوسانی  ……………………………………………………..31

معیارهای شکست  ………………………………………………………………………..33

معادله معیار سادربرگ  ……………………………………………………………………….33

معادله معیار گودمن تصحیح شده  …………………………………………………….33

معیار شکست گربر  …………………………………………………………………………..33

ملاک بیضوی ASME  ………………………………………………………………..33

نسبت بار و  اثر آن بر خستگی  …………………………………………………………..34
مراجع …………………………………………………………………………………………….50