تعیین بار نهایی قابل تحمل سیلندر آلمینیومی حاوی ترک نیمه بیضوی و تحلیل ضریب شدت تنش اطراف این ترک

سیلندرها از جمله قطعات بسیار کاربردی در صنعت خصوصا صنایع پتروشیمی محسوب می شوند. این قطعات همواره در معرض خرابی ها و ترک های گسترده ای هستند که تحلیل و بررسی آنها همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. از جمله ترک های ایجاد شده می توان به ترک های بیضی شکل ایجاد شده بر روی پوسته خارجی سیلندرها اشاره کرد که بر اساس ضربات خارجی ایجاد می شوند و گسترش می یابند. در این پژوهش سعی بر آن شده تا با مدل سازی ترک با ابعاد مشخص بر روی سیلندری با هندسه معین به تعیین بار نهایی قابل تحمل و مود شکست نهایی سیلندر پرداخته شود. در ادامه با تحلیل ترک به کمک روش های نیمه تحلیلی و المان محدود به محاسبه ضریب شدت تنش پرداخته خواهد شد. در روش المان محدود به کمک دو شیوه MVCCT و J-Integral به تحلیل مساله پرداخته شده است. نتایج هریک از روش ها با روش نیمه تحلیلی مقایسه و در جداول و نمودارها ارائه شده اند. همچنین نتایج دو روش المان محدود نیز با یکدیگر مقایسه شده اند. دقت روش های المان محدود بسیار وابسته به هندسه مساله می باشد و با نتایج حاصله از یک نمونه نمی توان برتری یکی بر دیگری را نتیجه گرفت. اما به طور قطع روش های المان محدود در مسائل با هندسه پیچیده بسیار کاربردی تر از روش های نیمه تحلیلی هستند علاوه بر این، روش های نیمه تحلیلی بسیار محدود و در هندسه های خاص با شکل ترک مشخص ارائه شده اند و روابط برای تمامی حالات وجود ندارد.

Keywords:

ترک , ضریب شدت تنش , MVCCT , J-Integral