Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Kadkhodaei
محمود کدخدایی الیادرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Parham Mostofizadeh
پرهام مستوفی زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Fatigue Analysis of Shape Memory Alloys using Self-heating Method
Using classic method to obtain fatigue properties of materials is costly and time consuming. In recent years, Self-heating method has been proposed as a faster and cheaper alternative to classic fatigue tests. This method, which is based on temperature measurements, is able to predict the fatigue properties of materials in a short time by subjecting the specimens to a low number of loading cycles. Since fatigue loading time is short, this method does not damage the specimen; thus the specimen is reusable. Consequently, by using this method, one can save a lot in testing costs. In the present work, by using a probabilistic two-scale model, relations of Shape Memory Alloys (SMAs) are implemented in Self-heating method to study fatigue of these alloys. This model is capable of predicting the S/N curve of the specimen as well as its scatter by using probability relations. Moreover, the presented approach can predict the S/N curve of a specimen for any failure probability in a much shorter time compared to the classic method. To investigate validity of the numerical results, the theoretical predictions were compared with experimental data. This comparison showed a good agreement between the results produced by the model and the experimental ones which indicates the reliability of the model. Keywords: Fatigue, High Cycle Fatigue, Shape Memory Alloys, Self-heating Method, Thermography
به دست آوردن ویژگی‌های خستگی مواد با به‌کارگیری روش کلاسیک مستلزم صرف کردن وقت و هزینه‌ی زیادی می‌باشد. در سال‌های اخیر، روش Self-heating به عنوان جایگزینی سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر برای تست‌های خستگی کلاسیک مطرح شده است. این روش که بر اندازه‌گیری‌های دمایی استوار است، این توانایی را دارد که با اعمال تعداد کمی سیکل بارگذاری به ماده، در مدت کوتاهی ویژگی‌های خستگی آن را پیش‌بینی کند. به علت کوتاه بودن مدت زمان اعمال بارگذاری خستگی‌زا، در این روش به نمونه‌ی مورد آزمایش آسیبی نرسیده و مجدداً قابل استفاده می‌باشد. به همین علت، با استفاده از این روش می‌توان به صورت قابل توجهی در هزینه‌های آزمایش صرفه‌جویی نمود. در این پایان‌نامه با استفاده از یک مدل دومقیاسی احتمالی، روابط آلیاژهای حافظه‌دار، و روش Self-heating، خستگی این آلیاژها مدل‌سازی شده‌است که این مدل دومقیاسی قادر است تا با استفاده از روابط آماری، نمودار S/N نمونه و پراکندگی‌های آن را پیش‌بینی کند. این مدل قادر‌ است که در زمان بسیار کوتاه‌تری نسبت به روش کلاسیک، کل نمودار S/N نمونه را برای احتمال‌های شکست مختلف به‌ دست آورد. جهت بررسی صحت نتایج حاصل از مدل‌سازی، این نتایج با داده‌های حاصل از آزمایش‌های تجربی مقایسه شده‌اند. این مقایسه نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج حاصل از مدل با نتایج تجربی وجود دارد که حاکی از قابل اعتماد بودن نتایج حاصل از مدل‌سازی است. کلمات کلیدی: خستگی، خستگی پرچرخه، آلیاژهای حافظه‌دار، روش Self-heating، ترموگرافی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی