استخراج حجم موثر قطعه ی سرامیکی با هندسه ی مخروط ناقص تحت فشار داخلی به روش تحلیلی و عددی

  • سال انتشار: 1402
  • محل انتشار: مهندسی مکانیک مدرس، دوره: 23، شماره: 11
  • کد COI اختصاصی: JR_MME-23-11_003
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 121
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

سید محمدحسین توکلی

Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology.

امیررضا شاهانی

Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology

چکیده

مواد سرامیکی به دلیل حفظ استحکام در دمای بالا، انبساط حرارتی کم و مقاومت عالی در برابر فرسایش برای کاربردهای سازه ای، مناسب هستند. با این حال، سازه های سرامیکی عموما ترد هستند و به دلیل عیوب ذاتی که می توانند از طریق ساخت، جابجایی یا در حین سرویس وارد آن ها شوند، بشکنند. در نمونه های آزمایش استحکام مواد سرامیکی، استحکام مشاهده شده به حجم نمونه و روش آزمایش بستگی دارد و نتایج دارای پراکندگی قابل توجهی هستند. از طرفی تشخیص تغییرپذیری استحکام مواد سرامیکی برای طراحی سازه ای، مهم است و در فرایند طراحی این تغییرپذیری معمولا نیاز به یک معیار واماندگی با مبنای احتمالاتی دارد که با توجه به شکست ترد سرامیک ها، معمولا از توزیع ویبول برای بیان استحکام آن ها استفاده می شود. به کمک توزیع ویبول، مفهوم حجم موثر تعریف می شود و با استفاده از آن استحکام یک نمونه ی آزمایش با هندسه و بارگذاری مشخص از نمونه ی دیگری که هندسه و بارگذاری متفاوتی دارد پیش بینی می گردد. در این پژوهش معادله ی حجم موثر برای یک قطعه ی سرامیکی با هندسه ی مخروط ناقص تحت فشار داخلی به روش تحلیلی به دست آمده است. با داشتن حجم موثر برای این پیکربندی و با تعداد کافی آزمایش استحکام به کمک نمونه های کوچک و کم هزینه ی خمشی، می توان استحکام کششی قطعه ی سرامیکی مخروطی را بدون انجام آزمایش های متعدد و پر هزینه پیش بینی نمود. همچنین برای مخروط ناقصی با جنس و ابعاد مشخص، حجم موثر به صورت عددی نیز محاسبه گردید و نسبت به مقدار تحلیلی ۳% خطا داشت.

کلیدواژه ها

Effective Volume, Ceramics, Truncated Cone, Weibull Distribution, Strength, حجم موثر, سرامیک, مخروط ناقص, توزیع احتمالاتی ویبول, استحکام

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.