مدل پیش‌بینی شکست مبتنی بر آنتروپی برای فرایند خستگی ترمومکانیکی و هم‌دما

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

doi
10.22060/mej.2025.24529.7879
چکیده

هدف از این تحقیق ارزیابی رفتار خستگی ترمومکانیکی و هم‌دما نمونه‌ای از جنس اینکونل ۷۱۸ تحت شرایط بارگذاری مختلف است، که شامل خستگی کم‌چرخه در دماهای 350 و 650 درجه سانتی‌گراد و همچنین چرخه‌های بارگذاری حرارتی هم‌فاز و غیرهم‌فاز است. در این مطالعه، از ترکیب رویکرد مبتنی بر آنتروپی، مکانیک آسیب محیط پیوسته و تحلیل اجزای محدود برای بررسی پاسخ خستگی کم‌چرخه در سه دامنه بارگذاری مختلف استفاده شده است. نرم‌افزار آباکوس برای توسعه مدل اجزای محدود و کد سابروتین USDFLD برای ارزیابی مدل پیش‌بینی عمر خستگی به‌کار گرفته شده است. این مدل شامل یک مدل مبتنی بر آنتروپی است که از نظریه بولتزمن و مکانیک آسیب پیوسته استخراج شده است. در این بررسی، رشد آنتروپی و پارامتر آسیب انباشته محاسبه و تحلیل گردید. از نتایج به دست آمده و همچنین با بررسی تحقیقات انجام شده در گذشته، اعتبار مدل مبتنی بر آنتروپی برای تحلیل عمر و پارامتر آسیب انباشته در خستگی ترمومکانیکی و هم‌دما تایید می‌شود. یافته‌ها نشان می‌دهند که مدل مبتنی بر آنتروپی قادر است روند کاهش عمر و افزایش آسیب در شرایط ترمومکانیکی و هم‌دما را به‌طور دقیق پیش‌بینی کند و نتایج حاصل از آن با نتایج قبلی هم‌راستا است.