کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5013929 1463050 2017 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An engineering approach to the fracture assessment of hopper wagons
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد مهندسی برای ارزیابی شکستگی واگن های هلیکوپتر
کلمات کلیدی
واگن کامیون، مکانیک شکستگی، فاکتور شدت تنش
ترجمه چکیده
واگن قیف نوعی ماشین حمل و نقل ریلی است که برای حمل انواع بسیاری از مواد مانند زغال سنگ، سنگ معدن، دانه، بلست و مواد معدنی و باربری فله استفاده می شود. این یک ساختار پیچیده جوش داده شده است. هنگام انجام یک ارزیابی ایمنی از ترک ها در یک واگن قیف، لازم است که گسترش و شکست شکست خستگی را در میان حالت های احتمالی شکست مشاهده کنیم. در هر یک از این تحلیل ها، عوامل شدت تنش در نوک های کرک، پارامترهای مهم برای برآورد هر دو عمر باقی مانده و حساسیت (مقاومت باقی مانده) هستند. هدف از این مقاله ارائه روش تجزیه و تحلیل شکستگی مهندسی برای محاسبه شدت تنش برای ترک در یک واگن قیف است. مزیت رویکرد کنونی این است که نیازمند به طور صریح ترکهای مدل است. یک ترک از هر اندازه می تواند با استفاده از الگوی اصلی (بدون ترک) مدل عنصر محدود شود. علاوه بر این، به عنوان ترک ها به طور صریح مدل سازی نمی شود، یک مش درشت می تواند برای به حداقل رساندن تعداد درجه آزادی استفاده شود، در نتیجه زمان تحلیل را کاهش می دهد. به همین دلیل راه حل هایی برای عوامل استرس شدگی می تواند به سرعت و به راحتی برای انواع ترک ها و طول کرک ها با استفاده از تجزیه و تحلیل عنصر نهایی شکستن اصلی به دست آمده است. تعامل بین ترکهای همسایه نسبت به یکدیگر در این مقاله مورد توجه قرار گرفته است. مقایسه مقادیر شدت تنش تنش با استفاده از عنصر محدود سنتی، نتایج حاصل از روش جدید ارائه شده در این مقاله، توافق بین 3.5٪ را نشان می دهد. بنابراین، این رویکرد به اندازه کافی رضایتبخش است تا امکان تخمین مهندسی برای قدرت باقیمانده (ایمنی) و عمر باقی مانده را فراهم کند. روش مورد استفاده در این مقاله تقریبا ده برابر سریعتر از روشهای پردازش محاسباتی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
یک رویکرد مهندسی برای ارزیابی شکستگی واگن های هلیکوپتر
چکیده انگلیسی
A hopper wagon is a type of railroad freight car used to transport many types of materials such as coal, ore, grain, ballast and minerals and bulk cargo. It is a complicated welded structure. When performing a safety assessment of cracks in a hopper wagon, it is necessary to consider fatigue crack propagation and fracture among the possible modes of failure. In any such analysis the stress intensity factors at crack tips are important parameters for estimating both residual life and criticality (residual strength). The purpose of this paper is to present engineering fracture analysis method for calculating the stress intensities for cracks in a hopper wagon. The advantage of the present approach is that it negates the need to explicitly model cracks. A crack of any size can be analysed using the original (un-cracked) finite element model. Furthermore, as cracks are not modelled explicitly a coarse mesh can be used to minimise the number of degrees of freedom, thereby reducing the analysis time. As such solutions for the stress-intensity factors can then be obtained quickly and easily for a variety of cracks and crack lengths using the original uncracked finite element analysis. The interaction between neighbouring cracks growing towards each other have been considered in this paper. Comparing the values of stress intensity factors computed using traditional finite element, the results obtained by new method presented in this paper suggest an agreement of within 3.5%. Therefore, this approach is sufficiently satisfactory to enable engineering estimates for residual strength (safety) and residual life. The method used in this paper is approximately ten times faster than computationally expensive methods.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Fracture Mechanics - Volume 179, 15 June 2017, Pages 79-92
نویسندگان
, , ,