پیش‌بینی عمر خستگی پرچرخه تحت بارگذاری دامنه متغیر با استفاده از روش ترموگرافی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمد کشت گر ¹
• محمود شریعتی ²
• خلیل فرهنگدوست ³

¹ گروه مهندسی مکانیک،دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

² دانشگاه دانشگاه فردوسی مشهد

³ فردوسی

10.22067/jacsm.2023.83002.1189

چکیده

در این مقاله عمر فلزات تحت بارگذاری خستگی با دامنه متغیر مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور از روش مکانیک آسیب پیوسته برای مدل‌سازی پارامتر آسیب بهره گرفته شده که در آن میزان انرژی اتلافی در هر سیکل در واحد حجم به‌عنوان شاخص آسیب شناخته می‌شود. مدل آسیب معرفی‌شده در این مقاله توانایی استفاده در مسائل با دامنه متغیر را دارد، به همین دلیل در این مطالعه یک نمونه از جنس فولاد Q235، در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی و از دو سابروتین UMAT و UMATHT برای استخراج هم‌زمان انرژی اتلافی در هر سیکل و دما مربوط به آن استفاده شده‌است. به‌منظور بررسی عمر خستگی تحت بارگذاری دامنه متغیر، دو بلوک بارگذاری با دامنه‌های مختلف در نظر گرفته شده‌است. حالات مختلفی برای این دو بلوک بارگذاری در نظر گرفته شده‌است که نتایج آنها نشان می‌دهد مدل آسیب معرفی‌شده حساسیت بالایی نسبت به تاریخچه و توالی بارگذاری دارد؛ هم‌چنین مطابقت خوبی بین نتایج این پژوهش و نتایج آزمایشگاهی وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

• عمر خستگی پرچرخه
• روش مکانیک آسیب
• شاخص آسیب
• میزان انرژی اتلافی در هر سیکل
• ترموگرافی

موضوعات

• خستگی و شکست

---

عنوان مقاله [English]

Prediction of High Cycle Fatigue Life with Variable Loading Amplitude using Thermography Method

نویسندگان [English]

• Mohammad Keshtgar ¹
• Mahmoud Shariati ²
• khalil farhang dost ³

¹ Mechanical Engineering Department, Ferdowsi university of Mashhad

² دانشگاه دانشگاه فردوسی مشهد

³ ferdowsi mashhad

چکیده [English]

In this article, the life of metals under fatigue loading with variable amplitude has been investigated. For this purpose, the continuum damage mechanics method is used to model the damage parameter, in which the amount of dissipated energy in each cycle per volume is known as the damage index. The damage model introduced in this article has the ability to be used in problems with variable amplitude, therefore, in this study, a specimen of Q235 steel was simulated in Abaqus software and from two subroutines UMAT and UMATHT to simultaneously extract dissipated energy in Each cycle and its corresponding temperature were used. In order to investigate the fatigue life under variable amplitude loading, Two blocks with different amplitudes have been considered. Different types have been considered for these two blocks, and their results show that the introduced damage model has a high sensitivity to the loading history and sequence; Also, there is a good agreement between the results of this research and the experimental results.

کلیدواژه‌ها [English]

• High cycle fatigue
• Continuum damage mechanic
• Damage index
• Dissipated energy in each cycle