پديد آورنده :
صالحي، سروش
عنوان :
بررسي عددي و تجربي عمر سطوح ساده و پوششدار در سايش چسبان در سرعتهاي ترتيبي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 81 ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
سايش چسبان , قانون ماينر , پوشش سطح , قانون آرچارد , تست پين روي ديسك , عمر مفيد , مكانيك آسيب پيوسته
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/05/23
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/05/23
چكيده فارسي :
پديده سايش، از مهمترين چالشهايي است كه از گذشته صنعت با آن درگير بوده است. سايش موجب افت كارايي و كاهش عمر دستگاهها شده و عامل بخش مهمي از تخريب و استهلاك قطعات ميباشد كه موجب افت كارايي و كاهش عمر دستگاهها ميشود. بههمين منظور تعيين و پيشبيني عمر سايشي قطعات از اهميت ويژهاي برخوردار است. در اين پژوهش به بررسي صحت كاربرد قانون ماينر در پيشبيني عمر قطعات ساده و پوششداري كه در معرض سايش چسبان قرار دارند، پرداخته شدهاست و در نمونههاي ساده و پوششدار در وزنها و سرعتهاي مختلف ثابت ماينر و روند آن بررسي شده است. در اين راستا سيستم سايشي پين روي ديسك مورد استفاده قرار گرفت و آزمايشهايي با بارگذاريهاي ثابت در سرعتهاي صعودي، نزولي و تصادفي روي نمونههاي ساده و پوششدار انجام شد سپس كابرد قانون ماينر در سايش و ارتباط روند بارگذاري با سايش رخ داده و مقدار ثابت قانون ماينر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بهدست آمده نشان ميدهد كه مقدار ثابت قانون ماينر چه در حالت ساده و چه حالت پوششدار، در آزمايشهاي با سرعت صعودي كمتر از آزمايشهاي با سرعت نزولي است. همچنين بايد اضافه كرد كه وزن ديسك ها چه در حالت ساده و چه حالت پوششدار قبل و بعد از انجام تست، اندازه گيريشده و اختلاف وزن محاسبه شده آن با نتايجي كه از شبيهسازي حاصل از روش مكانيك آسيب پيوسته بهدست آمده، مقايسه ميشود. مشاهده ميشود كه روش حاصل از مكانيك آسيب پيوسته به نتايج تجربي بسيار نزديك بوده و خطاي محاسبه شده بسيار اندك است و در مقابل خطاي استفاده از ضريب ثابت آرچارد بهطور قابل ملاحظهاي بالاست. همچنين نتايج نشان ميدهد كه حجم سايش يافته در بارگذاريهاي صعودي بيشتر از ميزان حجم سايش يافته در بارگذاريهاي نزولي است. در ادامه كار، توان تلف شده براي نمونهها هم محاسبه شده و مشخص شد كه در تمام حالتها توان تلفشده به عددي خاص ميل پيدا كرده و با اختلافي ناچيز حول عدد مورد نطر خواهد بود. از اين موضوع ميتوان براي پيشبيني عمر سايش استفاده كرد چرا كه توان تلف شده فارغ از نيرو و يا سرعت اعمالي عدد ثابتي خواهد بود.
چكيده انگليسي :
An experimental procedure and a thermodynamic methodology are presented to evaluate adhesive wear for systems experiencing variable and sequential speed. Continuum damage mechanics (CDM) estimates the probability that an asperity forms a wear particle and uses this information to derive an expression for the wear coefficient. Experiments involve an extensive set of pin-on-disk tests with constant loads at a sequence of ascending, descending, and arbitrarily varying speeds. The applicability of the Miner’s rule that calculates the cumulative damage in cyclic fatigue with variable loading amplitudes and CDM method for determining wear coefficient in sequential speeds is investigated. The results show that the constant value of Miner’s rule in experiments with ascending velocity is less than in descending cases. It is also shown that the measured weight loss and wear coefficient results agree with those predicted via CDM. In cases in which single load or single speed is applied, Archard law—which states that the wear volume is proportional to the applied load and sliding distance and inversely proportional to the hardness of the material—can predict the wear volume with an error of less than 15%. In contrast, in situations where the tribo-system system experiences variable speeds, Archard’s law does not provide satisfactory results. Wear and friction behavior of tribo-components experiencing variable speeds is investigated both experimentally and computationally. Experiments involve a collection of pin-on-disk tests with constant loads at varying speeds, and predictions are made by using continuum damage mechanics (CDM). Extensive experimental results under a series of sequentially-variable speed scenarios reveal that the cumulative power consumption up to the instant when failure occurs remains relatively constant regardless of the types of sequential loadings and speeds. It is also shown that CDM can properly predict the coating wear whereas Archard’s equation does not provide satisfactory results when the operating speed is sequentially varied.
استاد راهنما :
صالح اكبرزاده
استاد داور :
محمدرضا فروزان , محسن اصفهانيان