بررسي ضريب شدت تنش ريل در حضور سيال عامل

كارشناسي ارشد

رشد ترك (ضريب شدت تنش و ميزان باز شدگي) در صنعت حمل و نقل ريلي همواره براي محققين حائز اهميت بوده است. در ميان عوامل موثر بر خستگي وجود ترك هاي عرضي از اهميت بيشتري برخوردار مي باشد. در اين پايان نامه يكي از اين عوامل كه باعث ايجاد و رشد ترك موجود در ريل ميشود مورد بررسي قرار گرفته اند. و ابتدا مسئله در حالت دو بعدي و سپس در حالت سه بعدي حل گرديد و نتايج با هم مقايسه گرديد و تاثير سيال عامل را برروي ضريب شدت تنش مشاهده گرديد. اين بررسي شامل مطالعه تاثير عوامل اصلي انتشار و رشد ترك از جمله ضريب اصطكاك بين چرخ و ريل، اندازه، عمق و زاويه ترك است. از جمله ويژگيهاي اين تحقيق ميتوان به مدلسازي ترك در حوزه مومسان و تا حدودي بررسي زاويه انتشار اشاره نمود. به دليل پيچيدگي هاي رفتار غيرخطي مادي و هندسي و شرايط مرزي پويا در اين پايان نامه از نرم افزار تخصصي المان محدود آباكوس براي تحليل استفاده شده است. با استفاده از اين نرم افزار ضمن انجام تحليل تنش به ازاي موقعيتهاي چرخ، مقادير مختلف ضريب شدت تنش و انتگرال جي بدست آمده است. نتايج نشان ميدهد كه جهت توسعه ترك مستقل از انتگرال جي بوده وبه نسبت ضرايب شدت تنش اول و دوم بستگي دارد. در اين پايان نامه تاثير ضريب شدت تنش با توجه به تغييرات سرعت و بار گذاري صورت گرفت كه در هر دو مورد نمودار به صورت صعودي بود و نشان داديم كه هر چه بار و سرعت افزايش يابد مقدار ضريب شدت تنش افزايش مي يابد. و همچنين نيروي حاصل از ضريب شدت تنش در نزديكي ترك با حضور سيال عامل مورد بررسي قرار گرفت و نشان داديم مود اول در روي ترك افزايش مي يابد و مود دوم قبل از رسيدن به نوك ترك افزايش مي يابد. با افزايش قدر مطلق نسبت ضرايب شدت تنش اول و دوم در دو نوك ترك، شكستگي مسير ترك از امتداد اوليه افزايش مي يابد تا جايي كه لغزش بين وجوه ترك از بين برود. همچنين ملاحظه ميشود كه در ريلهاي همسان با تغيير زاويه ترك از حالت افقي به عمودي، انحراف ترك از امتداد اوليه آن افزايش مي يابد.

188784

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مجيد شهروي

ماشينهاي ريلي

دكتر پريسا حسيني تهراني