Skip to main content
SUPERVISOR
Saleh Akbarzadeh,Mohammad Mashayekhi
صالح اکبرزاده (استاد راهنما) محمد مشایخی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sahar Ghatreh samani
سحر قطره سامانی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Wear coefficient prediction using continuum damage mechanics
Wear is one of the most important dilemma that the industry has been facing for a long time. This issue is a major part of the destruction in industry. The main purpose of present research project is to use continuum damage mechanics into wear process. The first step to evaluate the wear of each material is to study the contact since no wear occurs without material contact. Therefore, first a contact model is utilized that can be used to obtain friction force. By attributing this model to continuous damage mechanics model, the wear coefficient between dry surfaces is obtained. Mechanical properties of the contacting materials and surface roughness were measured and used as input in the model to predict the friction coefficient. One of the advantages of using this model is that the wear coefficient can be numerically predicted unlike other methods which rely on experimental data. In order to verify the results of this model, tests were performed using pin on disk test rig for several ST37 samples. The speed and the applied load were different in each experiment. Moreover, the simulations were conducted using MATLAB software and the results were compared to empirical data. The results indicated that the wear coefficient increases with increasing friction coefficient up to reaching the stable quantity in dry slip mode. Key Words : Friction coefficient, Wear coefficient, Continuum Damage Mechanics.
پدیده سایش یکی از معضلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است. این پدیده قسمت عمده‌ای از تخریب در صنعت را به خود اختصاص داده است. هدف اصلی زمینه تحقیقی این پروژه استفاده از مدل مکانیک آسیب پیوسته در رابطه با پدیده سایش می‌باشد که به کمک آن بتوان میزان حجم ساییده شده قطعاتی که نسبت به همدیگر در حرکتند را بدست آورد. اولین گام برای بررسی مطالعه سایش هر ماده‌ای، تحقیق و پژوهش در مورد مدل تماس آن بوده چرا که تا جسمی در تماس با جسم دیگری قرار نگیرد هیچ‌گونه سایشی نیز رخ نمی‌دهد. از این رو در ابتدا از مدل تماسی که بتواند نیروی اصطکاک را بدست آورد استفاده خواهیم کرد. سپس با نسبت دادن این مدل تماسی به مدل مکانیک آسیب پیوسته بتوان ضریب سایش بین دو سطح در حالت خشک را که بیان کننده میزان کاهش حجم نمونه است، بدست آورد. بنابراین ابتدا خواص مکانیکی ماده و زبری سطح جسم اندازه‌گیری، سپس ضریب اصطکاک بین دو جسم پیش‌بینی و بعد به کمک مدل مکانیک آسیب پیوسته ضریب سایش پیش‌بینی خواهد شد. برتری این مدل پیش‌بینی ضریب سایش به کمک ضریب اصطکاک به صورت تئوری می‌باشد. برای اعتبارسنجی مدل ارائه شده نیاز به نتایج تجربی قابل اعتماد بود که بر این اساس تعدادی آزمون توسط دستگاه پین روی دیسک برای چند نمونه از جنس ST37 و دو پارامتر متغییر نیرو و سرعت صورت گرفت. برای مدل استفاده شده از نرم افزار متلب استفاده شد. مقایسه نتایج تجربی با نتایج ارائه شده صورت گرفت تا اطمینان از روند شبیه‌سازی حاصل شود. نتایج تئوری و تجربی در حالت لغزش خشک نشان می‌داد که ضریب سایش با افزایش ضریب اصطکاک افزایش می‌یابد و سپس به حد پایدار می‌رسد. همچنین شیب نمودار خروجی شبیه‌سازی با نمودار ضریب سایش بر حسب ضریب اصطکاک برای جنس‌های مختلف و اثر زبری سطح مقایسه شد. کلمات کلیدی: ضریب سایش، ضریب اصطکاک، مکانیک آسیب پیوسته.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی