شماره راهنما :
63 گلپايگان
پديد آورنده :
حيدرپور صارمي، عذرا
عنوان :
شبيه سازي عددي عمر خستگي در اتصالات جوش شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
59ص: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
سعيد جاني، سعيد عباسي
توصيفگر ها :
تنش هات اسپات , تنش بريدگي موثر , جزئيات ساختاري جوش شده , جوش صليبي , روش المان محدود
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/11/11
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
دانشكده :
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/11/11
چكيده فارسي :
چكيده
روش تنش اسمي روش غالب براي طراحي خستگي است. با اين حال، محدوديت¬هاي اين روش همراه با امكانات جديد محاسباتي پيشرفته، راه را براي تنش دقيق¬تر بر¬اساس روش¬هاي طراحي خستگي هموار كرده-اند. تنش نقطه داغ ساختاري (SHSS) و تنش بريدگي مؤثر (ENS) روش¬هايي هستند كه به طورگسترده در ميان مهندسان مورد توجه قرارگرفته است. اين روش¬ها امكانات مدل¬سازي محاسباتي جديد و تعيين تنش اساسي با در نظر گرفتن تغيير جزئيات هندسي در منطقه شروع ترك خستگي مورد انتظار را فراهم مي¬كند (نقطه داغ).
استفاده از نمودار¬هاي S-N و روش تنش اسمي مي¬تواند عملكرد غير واقعي برآورد اثر بار براي اجزاي ساختاري به دليل تعداد روزافزون از جزئيات ساختاري و شرايط بارگذاري و در نتيجه تعداد محدودي از موارد ممكن طراحي را به همراه داشته باشد. روش تنش هات اسپات برآورد دقيق از اثرات بار بر استحكام خستگي سازه-هاي فلزي جوش داده شده، در مواردي كه تنش اسمي براي تخمين عمر خستگي به دليل پيچيدگي¬هاي هندسي و بارگذاري و يا در مواردي كه هيچ طبقه¬بندي از جزئيات در دسترس نيست را در بر دارد. هر چند اين روش در طراحي و تجزيه و تحليل خستگي در ساختارهاي لوله¬اي براي چندين دهه مورد استفاده قرار گرفته، ولي در مقياس بزرگتر بر روي سازه¬ها اعمال نمي¬شود. روش تنش بريدگي مؤثر به خاطر كاربرد محاسبه عمر خستگي در ريشه جوش و همچنين محل دقيق نوك جوش به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.
در تحقيق حاضر، جزئيات خستگي دو نوع جوش با استفاده از تنش اسمي، SHSS و روش ENS بررسي شده است. هدف از اين تحقيق ايجاد يك معادل بين اين روش¬ها با اشاره به نقاط قوت خستگي از جزئيات مطالعه شده توسط اين روش¬ها مي¬باشد. مدلسازي المان محدود با استفاده از نرم افزارANSYS با توجه به تكنيك-هاي مدل سازي¬هاي مختلف و به طور عمده شناخته شده بر اساس دستورالعمل مدل سازي IIW انجام شده است. علاوه بر اين اثر نوع بارگذاري، شكل جوش و هندسه كلي عضو و همچنين اثر شرايط مرزي مورد مطالعه قرار گرفته و بحث شده است.
چكيده انگليسي :
Abstract
The nominal stress method is the predominant approach for fatigue design. However, the limitations of this method along with new advanced computational possibilities, have paved the way for more accurate stress based fatigue design approaches. The Structural Hot Spot Stress (SHSS) and the Effective Notch Stress (ENS) methods are among those which have widely drawn engineers’ attention since their advent. These approaches take advantage of new computational modeling possibilities and designate the basic stress by taking into account the geometrical variations of the detail at the expected fatigue crack initiation area (hot spot).
Using S-N curves and nominal stress approach can yield unrealistic the estimation of the load effects for structure components because of an ever increasing number of structural details and loading situations resulting in a limited number of possible treatable design cases. The hot spot stress method has been developed to enable an accurate estimation of the load effects for the fatigue strength of welded steel structures, in cases where the nominal stress is hard to estimate because of geometric and loading complexities or in cases where there is no classified detail that is suitable to be compared with. Although this method has been used in fatigue design and analysis in tubular structures for several decades, the method has not been applied on a larger scale on steel and structures. Effective notch stress method for use in the calculation of the fatigue life of the weld root as well as the precise location of the tip of the welding is widely used.
In the current investigation is, two types of welded joint details are investigated using the nominal stress, SHSS and ENS methods. The aim of this investigation is to establish an equivalency between these approaches with reference to the fatigue strengths of the studied details. The finite element modeling using ANSYS software according to different modeling techniques mainly based on the well-known IIW modeling instructions. Furthermore, the effect of loading, weld shape and overall member geometry as well as the effect of boundary conditions are studied and discussed.
استاد راهنما :
سعيد جاني، سعيد عباسي
