نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی

نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی

بررسی رفتار شکست و مکانیزم چقرمگی ورق ST44 با استفاده از روش کار ضروری شکست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، دانشکده هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
2 دکتری، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
10.22034/joae.2024.462929.1232
چکیده
در این تحقیق، به بررسی رفتار شکست و مکانیزم چقرمگی ورق ST44 در حالت تنش صفحه‌ای با استفاده از روش کار ضروری شکست پرداخته شده است. در این تحقیق از ورق فولاد ST44 برای ساخت نمونه‌ها استفاده شده است. برای دستیابی به خواص مکانیکی الاستیک- پلاستیک ورق ST44، از نمونه‌های دنبلی شکل تست کشش استفاده گردید. سپس نمونه‌های کششی با دو شیار لبه‌ای عمیق (DENT)، برای انجام آزمون کار ضروری شکست ساخته شدند. نمونه‌های مورد نیاز در ابعاد180×60 ×2 میلیمتر توسط لیزر برش داده شدند. در قسمت میانی هر نمونه دو شیار به طول 9 تا 19 میلیمتر ایجاد شد که فاصله نوک این دو شیار از یکدیگر طول لیگامنت را ایجاد کردند. پس از انجام آزمون کشش بر روی نمونه‌ها، مساحت زیر نمودار نیرو- جابجایی برای هر نمونه به دست آمده و به کمک رگرسیون، خطی از نقاط بدست آمده رسم گردید. عرض از مبدأ معادله خط بدست آمده، کار ضروری ویژه‌ی شکست بوده و برابر kJ/m2 554.92 می‌باشد. به منظور محاسبه بازشدگی بحرانی نوک ترک و زاویه بحرانی بازشدگی نوک ترک، نمودار ماکزیمم جابجایی بدست آمده از نمودار نیرو- جابجایی برای هر نمونه رسم گردید. از نمودار نیرو- جابجایی رسم شده، بازشدگی بحرانی نوک ترک برای ورق ST44 برابر با δc=2.5285 mm و زاویه بحرانی بازشدگی نوک ترک برابر با Ψc=0.33 rad بدست آمد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


دوره 27، شماره 1
اردیبهشت 1404
صفحه 33-42

  • تاریخ دریافت 25 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 09 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 27 مرداد 1403