دانلود مقالات ISI درباره چگرمگی شکست یا تافنِس شکست + ترجمه فارسی

چگرمگی شکست یا تافنِس شکست (به انگلیسی: Fracture toughness): خاصیتی است که مقاومتی را که اجسام دارای شکاف در برابر شکست نشان می‌دهند توصیف می‌کند. این پارامتر برای همه کاربردهای طراحی جامدات، مهم است و با KIc نشان داده می‌شود. چقرمگی شکست یک روش محاسباتی برای شکست ترد است در زمانی که در ماده ترک وجود داشته باشد. اگر چقرمگی شکست یک ماده کم باشد، آن ماده به صورت ترد می شکند و هرچه چقرمگی شکست بالاتر رود احتمال شکست نرم افزایش می یابد. چقرمگی اصطلاحی است که بیان گر مقدار تنش مورد نیاز برای گسترش عیوب موجود یک درز یا ترک اولیه است. اهمیت این خاصیت ماده زیاد است چون که وقوع عیب و خطا در همه مراحل از جمله مراحل قبل از ساخت، ساخت، و یا استفاده از مواد یا اجزاء غیر قابل اجتناب است. این نواقص غالبا به صورت ترک، حفره، تخلخل مواد، نقص جوش، یا ترکیب چند مورد از آنها ظاهر شود. از آنجایی که مهندسین هرگز نمی توانند کاملا مطمئن باشند که یک ماده دارای نقص است یا نه، معمولا طوری تصور می شود که نقص برخی از اندازه های انتخاب شده در برخی از اجزای سازنده وجود داشته باشد، معمولا از روش LEFM )مکانیک شکست خطی کششی) برای طراحی اجزای مهم استفاده می شود. این روش چقرمگی شکست نامیده می‌شود که با استفاده از اندازه و ویژگی های نقص، هندسه اجزاء، شرایط بارگذاری و شرایط مربوط به مواد برای ارزیابی توان یک جزء دارای نقص در مقاومت در برابر شکستگی مورد استفاده قرار می گیرد. ارزیابی چقرمگی شکست مواد سنگی در شاخه های مختلف مهندسی مانند حفاری تونل ها، شکست هیدرولیکی، و بویژه در شکست های وابسته به زمین شناسی و زلزله شناسی بسیار اهمیت دارد. چقرمگی شکست سنگ خاصیتی از ماده سنگی است که میزان مقاومت آن را در برابر گسترش ترک بیان می کند و با استفاده از روشهای گوناگون آزمایشگاهی قابل اندازه گیری می باشد. همگام با توسعه سریع فعالیت های مهندسی، نیاز روزافزون جوامع به انجام انواع فعالیت های مهندسی سنگ نظیر حفاری، استخراج، انفجار و جداسازی مواد معدنی، سبب به کارگیری اصول و روش های مکانیک شکست دینامیکی سنگ شده است. امروزه حفاری چاه ها و معادن زیرزمینی و ساخت تونل ها در عرصه فنون مهندسی کاری متداول می باشد که در بسیاری از آنها طراحان با شکست توده های سنگی مواجه اند. در عملیات حفاری و برش سنگ ها، که اصولا بر مبنای مکانیزم رشد ترک در توده های سنگی استوار است، خواص مکانیک شکست بخش مورد حفاری از جمله رفتار رشد ترک در شکست لایه ها و توده های مختلف سنگ ها نقش تعیین کننده ای دارد. علاوه بر این معادن یکی از پر‌مخاطره‌ترین محیط‌های کاری می‌باشند. برای شکست نرم، چقرمگی را می‌توان به عنوان یک پارامتر تک مقداری و یا در قالب منحنی مقاومت اندازه‌گیری کرد که اغلب توسط انتگرال J مشخص می‌شود. امروزه انتگرال J و منحنی J-R به‌علت اثربخشی مفیدشان در اندازه‌گیری چقرمگی به مهم‌ترین پارامترهای مواد در مکانیک شکست الاستیک _ پلاستیک تبدیل شده‌اند و به‌طور گسترده‌ای در کاربردهای مهندسی استفاده می‌شوند.