تم مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالب بسام علي أحمد في قسم الهندسة الميكانيكية عن البحث الموسوم تأثير الأحمال التكرارية الصدمية والحرارية على نمو الشق الداينميكي للصفائح الرقيقة في يوم 8 تموز الموافق 2021 وبأشراف الاستاذ الدكتور فتحي عبد الصاحب الشماع
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د. قاسم محمد دوس جامعة بغداد / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية رئيسا
- أ.د. أحمد عبد الحسين علي جامعة بغداد / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية عضوا
- أ.د. محسن عبدالله عبد الحسين جامعة بغداد / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية عضوا
- أ.د. فرج محل محمد الجامعة التكنولوجية / قسم الهندسة الكهروميكانيكية عضوا
- أ.م.د. قاسم عباس عطية الجامعة التكنولوجية / قسم الهندسة الميكانيكية عضوا
- أ.د. فتحي عبد الصاحب عبد الحسين جامعة بغداد / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية مشرفا
ملخص عن الاطروحة
تناول البحث دراسة تأثير حمل الصدمة التكراري للأنحناء مع الأجهاد الحراري المتكرر ومتعدد المحاورعلى انتشار الشق الديناميكي لشق مركزي في صفيحة رقيقة لنوعين من سبائك الألومنيوم (7075 ، 6061) مع نوعين للتثبيت SFSF& CSCS. في هذه الدراسة تم استخدام الطرق التحليلية والعددية والعملية.
الحل التحليلي يتكون من جزأين: الجزء الأول ؛ حساب الأجهادات كدالة مع الزمن تحت تأثير حمل الصدمة التكراري والأجهادات الحرارية المتكررة . تم حساب الأجهادات المتولدة في الصفيحة باستخدام (النظرية الكلاسيكية) للصفائح ومن خلال (حل ليفي) تم حساب الانحراف الكلي وبناءً على (قانون هيرتز) لتحميل الصدمات تم حساب حمل الصدمة كدالة للزمن والمسلطة على مركز الصفيحة واستخدمت (سلسلة فورير) للأجهادات الحرارية المتكررة ولحساب درجة الحرارة كدالة للزمن. الجزء الثاني؛ من حساب الطاقة الحركية للشق واستخدام نظرية ميكانيكا الكسر المرن الخطي (LEFM) ومن خلال الاجهادات الفعالة كدالة للوقت ، والتي تم الحصول عليها من الجزء الأول ، تم حساب سرعة نمو الشق. تم تطوير صيغة جديدة لانتشارالشق الديناميكي باستخدام برنامج Mat Lab-16 لحل المعادلات.
التحليل العددي باستخدام برنامج ANSYS18-APDL ، حيث تم اختيار العنصر الصلب 226 بمساحة سطح التلامس التي تم إنشاؤها بين ذراع التصادم والصفيحة حيث تم تعريف الصفيحة على أنها سطح التلامس بينما كان ذراع التصادم تم تعريفه على أنه الهدف وتم التعامل معه على أنه صلب مع وجود نودة للإزاحة. تم استخدام االنودة المتصلة بذراع الصدمة للحصول على القوة الهيكلية أثناء المحاكاة. كانت جميع أسطح التلامس نموذجية TARGE170 للأسطح المستهدفة و CONTA174 لعناصر التلامس ، ثم تم حساب انتشار الشق الديناميكي تحت تأثير حمل الصدمة التكراري مع الأحمال الحرارارية المتكررة.
الجزء العملي حيث تم تصميم وتصنيع جهاز لتسليط حمل الصدمة المتكرر على مركز العينة والتي تكون مثبته SFSF وكذلك CSCS داخل فرن حراري. تم التحكم في عدد الضربات من خلال جهاز التحكم الرقمي ووجود منظم السرعة للتحكم في سرعة ذراع الصدمة. باستخدام كاميرا عالية الدقة ، تم أستخدام طريقة المعالجة الصورية الرقمية لقياس مقدار نمو الشق الداينميكي. أن جميع الحسابات أجريت لنسب أبعاد مختلفه للصفائح المستخدمة (1,1.5,2) وبسمك ثابت للصفيحه (2ملم ) بأطوال مختلفه للشق (3, 5) ملم وبأتجاهات مختلفة للشق (00(900,450, وبعمق ثابت (2ملم ) وعرض ثابت للشق ( 0.1ملم ).
أظهرت النتائج أن انتشار التشقق الديناميكي يزداد مع زيادة في طول التشقق ويزداد مع زيادةaspect ratio وقد وجد أن قيم معدل انتشار الشق الديناميكي عند الزاوية 0o أصغر من القيم في الزاوية 45o والزاوية 90o على التوالي. وعند مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من خلال الحل التحليلي والتحليل العددي بالاضافه الى قيم العملي وجد بأن اكبر نسبة خطأ مئوية لنمو الشق الداينميكي هو (13.9%) بين الحل التحليلي و قيم العملي و(%10.5) بين الحل التحليلي والتحليل العددي و(%4.8) بين التحليل العددي والجزء العملي.
