بررسی مسیر رشد شکست در قطعات شیاردار تحت بارگذاری مود ترکیبی (i/ii)

شیارها یکی از الزامات طراحی هستند که در طراحی مهندسی برخی از تجهیزات و قطعات صنعتی، وجود دارند. علی رغم ترک که بصورت ناخواسته در قطعه بوجود می آید و رشد آن سبب شکست قطعه می شود، عموما شیارها با توجه به اهداف معینی در قطعات طراحی می شوند. با توجه به تمرکز تنش در نوک شیارها، این نقاط مکان مستعدی برای جوانه زنی و رشد ترک می باشد و لذا ممکن است قطعه پیش از رسیدن به بار نامی خود بشکند؛ بنابراین لازم است تا شکست قطعات شیاردار مورد توجه و بررسی قرار گیرد. در مطالعه شیارها محققین همواره چند گام کلی را طی نموده اند؛ نخست به تعیین حوزه تنش اطراف شیارها پرداخته اند و در گام دوم، بدست آوردن ضرایب شدت تنش شیارها، که از الزامات کاربرد معیارهای شکست شیارها می باشند، مورد توجه قرار گرفته است. گام سوم در بررسی شیارها، بکار بردن معیاری مناسب جهت تحلیل شرایط شکست شیارها می باشد. گام چهارم بدست آوردن زاویه شروع شکست با توجه به معیار انتخابی مربوطه در شیارها می باشد. بنابراین تحقیقات تاکنون در شرایط بعد از شکست شیارها، به تعیین زاویه شروع شکست بسنده کرده اند و از بررسی مسیر رشد شکست سخنی به میان نیامده است. هدف از این پایان نامه، بررسی تخمین مسیر رشد شکست در قطعات شیاردار تحت بارگذاری مرکب کششی – برشی می-باشد. برای این منظور از دو روش المان محدود توسعه یافته و روش موسوم به روش گام به گام استفاده شده است. در روش گام به گام در مرحله آغازین شکست، زاویه شروع شکست با توجه به روابط مربوط به معیار شکست شیارها محاسبه می شود و زاویه شروع شکست مابقی مراحل، تا شکست کامل قطعه، متناسب با معیار حداکثر تنش محیطی برای ترک ها محاسبه می شود. نتایج حاصل از تخمین مسیر رشد شکست توسط این دو روش مذکور، با نتایج حاصل از نمونه های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار می گیرند که این نتایج حاکی از کارایی مناسب روش های المان محدود توسعه یافته و گام به گام، در تخمین مسیر رشد شکست در شیارها میباشد. مقایسه زاویه شروع شکست در روش المان محدود توسعه یافته و معیار rv-mts با نمونه های آزمایشگاهی، و مقایسه بار شکست حاصل از تحلیل شکست المان محدود توسعه یافته با نمونه های آزمایشگاهی، نیز دو دستاورد دیگر این پژوهش به شمار می رود.