تعیین طول ترک بحرانی در محور پروانه ی کشتی

یکی از مهمترین چالش¬هایی که مهندسان مکانیک و هوافضا با آن روبرو هستند، گسیختگی و از کار-افتادگی سازه¬ها به¬دلیل شکست می¬باشد که منجر به گسیختگی مکانیکی و به مخاطره¬انداختن سلامت انسان می¬شود. خستگی بدون شک مهم ترین نوع شکست موجود در مسائل مهندسی است. خستگی یک پدیده سطحی موضعی است که توسط اعمال مکرر تنش به وجود می آید. محققان متعددی تخمین زده اند که حدود 80 درصد از گسیختگی اجزا و سیستم¬های مکانیکی¬ بر اثر خستگی به وجود می¬آیند. دلیل وقوع شکست در سازه¬های مکانیکی، ایجاد ترک و رشد آنها می¬باشد. بنابراین آگاهی از روش¬های شبیه¬سازی ترک¬های موجود در سازه و چگونگی رشد آنها و تأثیر آن بر طراحی اجزای سازه¬های مکانیکی حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق به بررسی خستگی و شکست در محور پروانه¬ی قایق پرداخته شده است. عموماً خستگی و شکست در سه مرحله¬ی جوانه¬زنی ترک، رشد ترک و درنهایت شکست قطعه اتفاق می¬افتد. به طور کلی اهداف این تحقیق عبارت است از: این¬که در چه مکانی ترک¬ها ایجاد می¬شوند و با چه نرخی رشد خواهند کرد. همچنین طول ترک بحرانی که در آن، سازه در برابر بار اعمالی بسیار آسیب پذیر شده و در آستانه¬ی شکست قرار می¬گیرد تعیین و عمر خستگی متناسب با این طول ترک، بدست می¬آید. در این تحقیق، برای تجزیه و تحلیل تنش و تحلیل ترک از نرم¬افزار اجزای محدود آباکوس استفاده شده است.