مشخصات پژوهش

عنوان	تخمین رشد ترک خستگی در بارگذاری سیکلی مکانیکی و حرارتی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	خستگی حرارتی، آلومینیوم 7075، فرکانس، معادله والکر، سطح شکست.
چکیده	خستگی حرارتی در قطعاتی مانند پره ها و ایرفویل ها در موتورهای توربین و سیستم های لوله کشی در راکتورهای آب سبک در نیروگاه های اتمی که تحت گرمایش و سرمایش نوسانی قرار می گیرند، روی می دهد. ازاین رو بررسی رفتار مواد تحت این شرایط حائز اهمیت می باشد و بررسی توانایی روش های تجربی و نرم افزاری در محاسبه عمر خستگی قطعات تحت بار حرارتی در فرایند طراحی این قطعات اثر قابل توجهی خواهد داشت. ازآنجاکه همواره آلیاژهای آلومینیم از رایج ترین آلیاژهای مورداستفاده در صنایع بوده و هست در این پژوهش، جنس نمونه ها آلومینیم 7075 انتخاب شد و مورد آزمایش قرار گرفت. در بررسی پیشینه پژوهش تأثیر فرکانس مکانیکی در رشد ترک خستگی در بارگذاری های سیکلی حرارتی و مکانیکی موردبررسی قرار نگرفته که این مورد در این پژوهش انجام شد. نمونه ها از نوع CT بوده و همگی دارای ترک اولیه به طول 9 میلی متر می باشند. برای اعمال بار حرارتی به نمونه ها کوره ای از نوع المنتی ساخته شد که توانایی ایجاد بار حرارتی به صورت دما ثابت و همچنین دما متغیر را دارد. آزمایش ها به دو گروه دما ثابت و متغیر تقسیم بندی شدند که سری اول آن ها به صورت دما ثابت با بیشینه بار KN12 و نسبت بار R=0 انجام شد تا شبیه سازی و رفتار ترک در حالت دما متغیر به دست بیاید. سری دوم آزمایش ها به صورت دما متغیر با شرایط مکانیکی مشابه آزمایش سری اول انجام گردید. بررسی آزمایش اول نشان داد که هر چه دما افزایش می یابد رشد ترک نیز افزایش می یابد و عمر نمونه کاهش پیدا می کند. برای شبیه سازی در آزمایش های دما متغیر از نتایج آزمایش های سری اول و معادله والکر استفاده شد. نتایج در این مرحله نشان داد که کاهش فرکانس تا Hz10 تغییراتی درروند رشد ترک ایجاد نمی کند ولی کاهش فرکانس از Hz5 باعث کاهش عمر نمونه و کاهش فرکانس از Hz5/0 تغییرات شدیدی در عمر نمونه ایجاد می کند. درنهایت سطح شکست نمونه ها با استفاده از عکس برداری از سطوح شکست موردبررسی قرار گرفت.
پژوهشگران	رحمن سیفی (استاد راهنما)، عرفان کاکاوند (دانشجو)