Skip to main content
فهرست مقالات

Determination of Residual Stress for Single and Double Autofrettage of Thick-walled FG Cylinders Subjected to Dynamic Loading

نویسنده:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (18 صفحه - از 54 تا 71)

چکیده:

In the present article a numerical procedure is developed for dynamic analysis of single and double autofrettage of thick–walled FG cylinders under transient loading. The governing differential equations are discretized and presented in explicit Lagrangian formalism. The explicit transient solution of discrete equations are obtained on the meshed region and results for stress and strain distribution for relevant problems under inner and/or outer boundary conditions are established. The autofrettage behavior is subsequently analyzed through the application of time dependent pressure at boundary regions of the axisymmetric domain. Dynamic results, in particular in transient loading, are different in comparison with static ones due to the presence of plastic deformation and wave propagation. The residual stress resulting from internal pressure changes structural load bearing capacity of the cylinder in so far as the tensile stress of the outer layers might reduce while compressive stress of the inner layers increase. For functionally graded materials whose material properties change continuously, dynamic analysis yields results which are entirely different as compared with their static counterparts due to the change in wavelength and acoustic impedance. In the static analysis, the dimensionless forms of equations can be developed from the onset, while in the dynamic analysis the physical dimensions and material properties gain importance due to inherent properties of the stress waves. Residual stresses in the inner and outer parts of the cylinder are also studied for various volume fractions of FG material under single or double autofrettage.

در این مقاله روشی عددی برای تحلیل دینامیکی پروسه اتوفریتاژ تکی و دوگانه در سیلندر جدار ضخیم ساخته شده از مواد مدرج تابعی تحت بارگذاری گذرا استخراج شده است. معادلات دینامیکی استخراج شده به صورت فرمول بندی صریح لاگرانژی ارائه شده است. حل گذرای صریح لاگرانژی روی نواحی شبکهبندی شده انجام میگیرد و نتایج توزیع تنش و کرنش برای مسائل مورد نظر تحت بارگذاری داخلی و خارجی حاصل میگردد. نتایج دینامیکی به خصوص در شرایط بارگذاری گذرا تفاوت هایی را در قیاس با حل استاتیکی نشان میدهد که به دلیل برهم کنش امواج تنش در تحلیل دینامیکی میباشد. در اتوفریتاژ دو گانه علاوه بر افزایش تنش پسماند فشاری در شعاع درونی باعث کاهش تنش کششی در شعاع خارجی نیز میگردد. برای مواد مدرج تابعی که خواص مواد به صورت پیوسته در راستای ضخامت سیلندر تغییر میکند، نتایج دینامیکی به دلیل تغییر امپدانس اکوستیکی و برهم کنش امواج تنش متفاوت از تحلیل استاتیکی میباشد. بیبعدسازی در تحلیل دینامیکی در راستای شعاع برخلاف تحلیلهای استاتیکی تابع پارامترهای دینامیکی بوده و براساس تغییر اندازه هندسی پاسخهای متفاوتی را آشکار میسازد. تنش پسماند ناشی از اتوفریتاژ تکی و دوگانه با اعمال فشار خارجی و سپس اعمال فشار داخلی در سیلندر ساخته شده از مواد مدرج تابعی برای بارگذاری ها و متغیرهای متفاوت مواد مدرج تابعی به صورت گذرا مورد تحلیل قرار گرفته است. تنش پسماند ناشی از اتوفریتاژ دوگانه تحت بارگذاری مناسب باعث افزایش ظرفیت باربری سازه میگردد.

کلیدواژه ها:

تنش پسماند ، سیلندر ساخته شده از مواد مدرج تابعی ، اتوفریتاژ دوگانه ، مدلسازی دینامیکی ، بارگذاری زمانمند

FG Cylinder ، Double Autofrettage ، Time Dependent Loading ، Residual Stress ، dynamic simulation


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است ورود پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.

لمشاهدة محتوی المقال یلزم الدخول إلی دخول الموقع.
إن كنت لا تقدر علی شراء الاشتراك عبرPayPal أو بطاقة VISA، الرجاء ارسال رقم هاتفك المحمول إلی مدير الموقع عبر credit@noormags.ir.

You should become a Sign in to be able to see articles.
If you fail to purchase subscription via PayPal or VISA Card, please send your mobile number to the Website Administrator via credit@noormags.ir.