عنوان :
بهينه سازي پارامترهاي سوراخگذاري در متوقف سازي ترك منشعب شده از ريشه دندانه يك چرخدنده ساده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 59ص : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
ترك , اجزا محدود توسعه يافته , چرخدنده , سوراخگذاري , آباكوس
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/10/01
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/10/02
چكيده فارسي :
چرخدندهها بهعنوان يكي از اجزاي كليدي در سامانههاي مهندسي، نقشي حياتي در عملكرد دستگاهها و خطوط توليد ايفا ميكنند
و هرگونه نقص در آنها ميتواند به توقف عمليات و خسارات جاني و مالي منجر شود. رشد ترك، بهويژه از ريشه دندانه، يكي از علل اصلي شكست چرخدندهها است؛ از اين رو، اين پژوهش با ارائه راهكار سوراخگذاري نوك ترك، به دنبال كاهش تمركز تنش و كند كردن يا متوقف كردن رشد ترك بوده است. اين روش با استفاده از ابزارهاي صنعتي رايج، سوراخي در نوك ترك ايجاد ميكند كه نتايج نشاندهنده تأثير قابلتوجه آن در افزايش عمر چرخدنده و تعويق رشد ترك است. براي تحليل مسير رشد ترك به سمت طوقه، از روش اجزا محدود توسعهيافته در نرمافزار آباكوس استفاده شد. به دليل ابهام عددي پيش آمده در تحليل رشد ترك، رويكرد نوآورانهاي اتخاذ شد كه در آن تنها بخش پايدار هر تحليل بهعنوان مبناي مرحله بعدي در نظر گرفته شد. اين فرايند در 15مرحله انجام شد و با تقريب مسير به خط مستقيم، دقت تحليل افزايش يافت. سپس در مسير بدست امده تأثير طولهاي ترك و قطرهاي سوراخ مختلف در روند رشد ترك بررسي شد. نتايج نشان داد كه سوراخگذاري بهينه ميتواند فاكتور شدت تنش را كاهش داده و ثبات مكانيكي چرخدنده را بهبود بخشد. نتايج اين مطالعه حاكي از موفقيت اين روش در به تعويق انداختن شكست چرخدندهها و كاهش سرعت رشد ترك است. اين دستاوردها، پتانسيل بالايي براي پيادهسازي در طراحي و نگهداري چرخدندههاي صنعتي نشان ميدهد و پايهاي محكم براي كاربردهاي عملي فراهم ميكند
چكيده انگليسي :
Gears, as one of the key components in engineering systems, play a critical role in the performance of machinery and production lines, and any defect in them can lead to operational downtime and significant human and financial losses. Crack propagation, particularly from the tooth root, is a primary cause of gear failure. Therefore, this research proposes a crack-tip drilling method to reduce stress concentration and slow or halt crack growth. This method involves creating a hole at the crack tip using common industrial tools, with results indicating a significant impact on extending gear life and delaying crack propagation. To analyze the crack growth path toward the gear rim, the extended finite element method in Abaqus software was employed. Due to numerical uncertainties in crack growth analysis, an innovative approach was adopted, considering only the stable portion of each analysis as the basis for the next stage. This process was conducted over 15 stages, and by approximating the path as a straight line, the analysis accuracy was improved. Subsequently, the effects of different crack lengths and hole diameters on crack growth were investigated along the obtained path. The results demonstrated that optimal drilling can reduce the stress intensity factor and enhance the mechanical stability of the gear. The findings of this study confirm the success of this method in delaying gear failure and slowing crack growth. These achievements show high potential for implementation in the design and maintenance of industrial gears, providing a robust foundation for practical applications.
استاد راهنما :
محمدرضا فروزان
استاد داور :
محمد مشايخي , حسين جعفرزاده