ứng suất sóng ứng suất trong kim loại


1

Qua nhiều năm bay máy bay nhỏ, tôi đã thấy những vết nứt mỏi và các khung và kết nối bị sờn.
Tôi tự hỏi nếu có một cách dễ dàng để tìm kiếm sự lan truyền của sóng căng thẳng trong máy móc và khung kết nối và các bộ phận. Tôi không quan tâm ở đây với các rung động rất nhiều.

Giả sử chúng ta có một giá đỡ giữ khối động cơ sang một bộ phận khác và trong khoảng thời gian ngắn, nó trải qua những căng thẳng lớn về tác động của việc quay các xi lanh động cơ, trục, v.v.

Sóng căng thẳng này lan truyền bên trong giá đỡ và phản xạ và can thiệp vào khúc xạ và tiếng vang của nó cho đến khi nó chết đi bằng cách phân tán năng lượng của nó thành ma sát hoặc chuyển sang các bộ phận khác!
Tôi biết có một khối lượng lớn các bài kiểm tra thực nghiệm có liên quan nhưng tôi quan tâm đến một sơ đồ mô hình toán học. Cảm ơn bạn!


Từ khóa trong câu hỏi của bạn là "dễ dàng". Nó sẽ không được.
DLS3141

Vì vậy, câu hỏi của bạn là "Những lựa chọn nào tồn tại để mô hình hóa các tác động của căng thẳng lên các bộ phận kim loại?"
fetwet

Vâng. Tôi đoán sóng căng thẳng truyền trong kim loại với tốc độ gần sóng áp suất âm thanh, nhanh hơn nhiều so với tốc độ âm thanh trong không khí. Vì vậy, chúng ta có thể nghiên cứu hành vi phá hủy của các sóng này, làm thế nào chúng kết hợp thiệt hại khi chúng cản trở sự phản xạ của chúng xung quanh các cạnh của phương tiện kim loại? Tôi thấy làm thế nào các đinh tán phải được thay thế sau khi mệt mỏi loại bỏ tính linh hoạt của chúng, dấu ngoặc được hợp nhất bởi nhiệt thành bu lông! ví dụ. Nếu bạn đập một miếng kim loại cứng để lại vết lõm trên đó, làm thế nào sốc lan truyền trong nó? Liệu nó đi quá nhanh để cung cấp cho kim loại đủ thời gian cho hành vi đàn hồi, để lại một sự hủy hoại?
kamran

Tôi không chắc câu hỏi cụ thể của bạn là gì, nhưng dường như bạn đang mô tả những gì được gọi là 'Theo dõi sức khỏe cấu trúc'. Bạn có thể thấy các luận điểm MEng
mg4w

Câu trả lời:


2

Tôi nghĩ rằng đây là một bình luận nhiều hơn là một câu trả lời, nhưng tôi có tiếng tăm quá nhỏ để bình luận (tội nghiệp tôi!).

Tóm tắt, bạn đang hỏi: làm thế nào tải động truyền trong một cấu trúc?

Tôi sẽ nhấn mạnh rằng, theo quan điểm của tôi, nói rằng bạn không quan tâm đến các rung động, là một điểm khởi đầu sai (vết nứt mỏi xuất phát chính xác từ chúng); đối với một rung động, bạn có một biến dạng căng thẳng và do đó một căng thẳng biến đổi và do đó bạn phải đối mặt với các vấn đề mệt mỏi.

Đối với các trường hợp tĩnh, một kỹ thuật rất thú vị là cái gọi là "quang điện", tương quan với sự căng thẳng với quan điểm "hình ảnh" bằng cái gọi là "lưỡng chiết" (tôi không thực sự là một chuyên gia, đừng hỏi tôi nhiều hơn, nhưng nó thực sự ấn tượng khi nhìn thấy nó!).

Đối với các trường hợp năng động, tình hình ngày càng trở nên phức tạp và quan trọng hơn với sự phát triển của vật liệu composite, dễ bị các vấn đề mệt mỏi hơn.

Một số nỗ lực là số và về cơ bản chúng có được tải hoạt động từ phân tích phương thức, phân tích phương thức hoạt động và thử nghiệm tại chỗ nói chung. Sau đó, tải này được truyền vào một mô hình tinh chế để phân tích ứng suất. Một số kỹ thuật, tùy thuộc vào vật liệu, điều kiện biên và loại tải trọng, có thể được sử dụng để biến đổi chúng trong ứng suất.

Hơn nữa, các bài kiểm tra độ mỏi, đặc biệt đối với máy bay "kim loại" tiêu chuẩn sẽ bắt đầu rất sớm với dự án, bắt đầu từ các bộ phận cho đến toàn bộ mô hình mockup của máy bay.

Hơn nữa, có một số dự án để suy ra trạng thái căng thẳng trong điều kiện hoạt động. Hãy xem xét điều đó, tức là, nếu bạn lắp một máy đo độ giãn trong một phần của máy bay, bạn sẽ đo trạng thái căng thẳng và do đó căng thẳng.

Một số nỗ lực được thực hiện với FBG và OF nói chung để tạo ra trạng thái căng thẳng trong điều kiện hoạt động. https://www.youtube.com/watch?v=_CdULw4-j_o

Cuối cùng, cũng có kỹ thuật phát hiện thiệt hại dựa trên thứ tương tự như bạn đề xuất, nhưng chúng vẫn ở giai đoạn đầu: chúng có vẻ đầy hứa hẹn, nhưng cho đến nay chúng hoạt động với hình học rất đơn giản và điều kiện biên (không có gì tương tự dấu ngoặc máy bay của bạn ...)

Tôi hy vọng tôi đã cho bạn một số tài liệu tham khảo thú vị ...


cảm ơn bạn @Fabio. Tôi đã kiểm tra trước đây và tìm thấy một số phân tích FEM về các bộ phận lớn và nhỏ của động cơ và các bộ phận riêng lẻ và trục khuỷu trong động cơ phản lực và piston. Cho đến nay tôi chưa thấy nhiều về quỹ đạo tải ứng suất và cách phân tích mô hình hóa hành vi của các hợp kim khác nhau. Lý do tôi không muốn tham gia vào phần động lực học là vì đã có nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về nó và có nhiều cách để cân bằng lực hướng tâm và sử dụng vòng bi chất lượng tốt hơn và trong các mặt phẳng nhỏ chi tiết máy bay để làm giảm độ rung hoặc chớp cánh.
kamran
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.