دراسة تاثير عمق و موقع الشق على خواص الكلال

رسالة ماجستير

اسم الباحث : ليث حسين محمد

اسم المشرف : الاستاذ المساعد الدكتور لؤي صادق الانصاري +المدرس الدكتور محمد وهاب الجبوري

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية الهندسة

الاختصاص : الهندسة الميكانيكية - ميكانيك تطبيقي

سنة نشر البحث : 2017

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

العمل الحالي هو دراسة تاثيرات موقع وعمق الشق كذلك مقدار الحمل المسلط على عمر الكلل و السلوك الحراري لعينات الذراع الناتئ الدوار المصنوعه من فولاذ واطئ الكاربون (ST37-2) من خلال تسليط حمل انعكاسي كامل ومعدل اجهاد يساوي صفر. فضلا عن ذلك, فان تغير في درجة الحرارة في عينات الاختبار خصوصا في نقاط محددة (الحافة و الشق) خلال اختبار الكلل قيس بواسطة كامرا الاشعة تحت الحمراء. وفي موضوع ذي صله تمت دراسة تأثير العوامل اعلاة على مساحة سطح الكسر المفاجئ كذلك الصلادة في نقطتين على مساحة الكسر (نقطة على منطقة نمو الشق و نقطه على منطقة الكسر المفاجئ). عدديا, تم الحصول على النموذج الخاص بطريقة (FINITE ELEMENT) باستخدام برنامج(ANSYS WORKBENCH -15.0) و الذي في بياناته يستند على المخطط العملي لل (S/N).
من النتائج, موقع الشق يمكن ان يغير موقع الكسر من موقع الشق الى موقع الحافة. كذلك عمر الكلل ازداد الى اقصى قيمه بواسطة التزحيف للشق وصولا الى موقع مناسب بنسبة عمليه اكثر من (75) % وعدديا (73) %. من ناحية اخرى انتقال الشق بعيدا عن موقع الحافة انتج تناقص في مساحة الكسر المفاجئ و صلادة سطح الكسر لغايه لغايه نقطة الانقلاب, واظهرت المقارنات بين النتائج العملية و العدديه تشابة في السلوك, حيث ان نموذج ال (ANSYS) الذي يستند على منحني ال (S/N) العملي اعطى تنبؤا جيد لعمر الكلل. اعطى تغير درجة الحرارة عند نقاط مختلفة على العينات تنبؤا جيدا لموقع الكسر قبل حدوثة.

Rp_ Studying the Effect of Notch Depth and Position on Fatigue Properties pdf

The present work investigates the effects of notch depth, location and load magnitude on fatigue life and thermal behavior of a rotating cantilever beam made of low carbon steel (ST37-2) by applying fully reversed load, zero mean stress. During the fatigue test, the temperature variation on the testing specimens was monitored using an IR camera, particularly at two specific points (edge and notch). By the way studying the effects of the above parameters on the area of sudden fracture surface and hardness of two points on fractured surface (point on propagation region and other point on the sudden fracture region) was done. Numerically, finite element simulation for the fatigue test was implemented using ANSYS Workbench 15.0, where the ANSYS input data was based on an experimental S/N curve.
From the results, the notch location can change the fracture position from the notch to the edge position. Furthermore, the fatigue life is increased to its maximum value through shifting the notch by the maximum ratio: experimentally more than (75) % and numerically more than (73) %. On the other hand, the shifting of notch away from the edge position produces a decreasing the area of sudden fracture surface as well as the hardness of the fracture surface till the transforming point. The comparison between the experimental and numerical results shows apparent agreement in behavior, where the ANSYS model based on experimental S/N curve provides a good prediction for fatigue life. Temperature variation at different points on the specimens offers a practical way to predict the fracture position before it happens.