کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6917794 862970 2013 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A computational framework for evaluating residual stress distributions from diffraction-based lattice strain data
ترجمه فارسی عنوان
چارچوب محاسباتی برای ارزیابی توزیع استرسهای باقی مانده از داده های کرنش شبکه بر اساس پراش
کلمات کلیدی
استرس باقی مانده، پراش اشعه ایکس، روش عنصر محدود
ترجمه چکیده
اشعه ماوراء بنفش پرتو ایکس و توانایی پراش نوترونی می تواند اندازه گیری های کرنش شبکه ای را از حجم پراکندگی فضایی حل شده در حوزه کاملی از اجزای مکانیکی با هندسه سه بعدی پیچیده ارائه دهد. هر اندازه گیری به طور متوسط ​​از سوپرمن در این بلورها درون یک حجم پراکندگی است که جهت گیری آن در طول فیبر کریستالوگرافی معمولی قرار دارد. ارائه شده در اینجا یک چارچوب محاسباتی برای تعیین زمینه های استرس باقی مانده است که به طور کامل از این داده ها استفاده می کند در حالی که همزمان موازنه تعادل را به صورت محلی بر روی دامنه یک جزء و شرایط کشش بر روی سطح آن می گذارد. ویژگی های کلیدی چارچوب تعریف دو میدان استرس، یک زمینه پیوسته و یک میدان مقیاس کریستال و یک روش حل برای به حداقل رساندن تفاوت بین این زمینه ها است. زمینه پیوستگی محدودیت های تعادل و کشش سطحی را تضمین می کند؛ میدان مقیاس کریستال از اندازه گیری سوپرایز شبکه حاصل می شود. برای به طور موثر تقاضای متمایز مورد نیاز از دو زمینه، چارچوب ترکیبی از تقسیم بندی سنتی، مبتنی بر عنصر برای زمینه تنش پیوسته با اختیاری بدون عنصر برای میدان تنش مقیاس کریستال است. مثال کلاسیک از یک زمینه استرس باقی مانده که توسط یک تناوب تناوب یک دیسک بر روی شفت دایره ای اعمال می شود، برای نشان دادن چارچوب استفاده می شود. با استفاده از داده های کرنش شبکه ای تولید شده توسط پراش اشعه ایکس با انرژی بالا، توزیع تنش باقی مانده برای دو مورد مختلف تعیین می شود، که یکی از آنها دارای دو بعدی و دیگری یک میدان استرس سه بعدی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
چارچوب محاسباتی برای ارزیابی توزیع استرسهای باقی مانده از داده های کرنش شبکه بر اساس پراش
چکیده انگلیسی
Modern high energy X-ray and neutron diffraction capabilities can provide lattice strain measurements from spatially-resolved diffraction volumes over the full domain of mechanical components with complex, three dimensional geometries. Each measurement is an average of strains in those crystals within one diffraction volume whose orientations lie along a common crystallographic fiber. Presented here is a computational framework for determining residual stress fields that fully utilizes these data while simultaneously satisfying equilibrium locally over the domain of a component and traction conditions over its surface. Key attributes of the framework are the definition of two stress fields, a continuum field and a crystal scale field, and a solution methodology for minimizing the difference between these fields. The continuum field satisfies the constraints from equilibrium and surface tractions; the crystal scale field is derived from the lattice strain measurements. To effectively handle the distinct demands required of the two fields, the framework combines a traditional, element-based discretization for the continuum stress field with an element-free discretization for the crystal scale stress field. The classical example of a residual stress field imparted by an interference fit of a disk onto a circular shaft is used to demonstrate the framework. Using lattice strain data generated by high energy X-ray diffraction, residual stress distributions are determined for two different cases, one having a two-dimensional and the other a three-dimensional stress field.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 265, 1 October 2013, Pages 120-135
نویسندگان
, , , ,