• بخشی از ترجمه:

چکیده
در طراحی بهینه یک لوله اسلحه مدرن دو هدف اصلی وجود دارد. ١-افزایش مقاومت به وزن و ٢-افزایش عمر خستگی آن است. می تواند از طریق ایجاد یک میدان تنش پسماند در دیواره سیلندر به وجود امده که یک فرایند شناخته شده به عنوان اوتوفریتیژ است. این اغلب برای دستگاه های لوله ای جهت تنظیمات نهایی اوتوفریتیژ لازم است. چرا که در برخی از تنش های پسماند مورد نظر حذف می شود. به منظور دستیابی به توزیع تنش پسماند مناسب به صورت یک کار عملی فونمیزز مفروضات زیر را در پژوهش حاضر جهت تجزیه و تحلیل معیار عملکرد فونمیزز،کرنش سختی ایزوتروپیک در منطقه پلاستیک را در رابطه با نظریه پراندل-رئوس و با در نظر گرفتن اثر تنش صفحه بائو شینگر در نظر گرفتیم تنش های تدریجی با استفاده از محاسبه روش اختلاط محدود که به موجب آن دیواره سیلندر با N حلقه که با یک فاصله مشخصΔr از هم جدا هستند،بررسی شد. ماشین کاری انجام شد که با از بین بردن حلقه ها از هردو طرف سیلندر بوده که در نهایت به شکل نهایی رسیدند.
پس از توسعه نظری روش و نوشتن یک برنامه کامپیوتری مناسب محاسبات انجام شده و همبستگی خوبی با نتایج تجربی مشاهده شد. نتایج عددی نیز در مقایسه با سایر راه حل های تحلیلی و تجربی ارتباط بسیار خوبی را در رابطه با شکل واندازه بدست داد.
مقدمه:
افزایش نسبت مقاومت به وزن و عمر خستگی طولانی هدف اصلی از طراحی بهینه لوله اسلحه مدرن می باشد. این را می توان از طریق ایجاد یک میدان تنش پسماند در دیواره لوله که یک فرایند شناخته شده به عنوان اوتوفریتیز است را انجام داد. دوفرایند خودکار اصلی وجود دارد. یکی فرایند هیدرواستاتیک است که براساس استفاده از فشار هیدرواستاتیک بالا می باشد که در داخل لوله اعمال می شود و دومی سنبه کاری است که در ان از سنبه بزرگ برای سوراخ کردن لوله و در نتیجه انبساط آن استفاده می شود. تنش پسماند یک اثر فشاری برروی سطح داخلی سیلندر دارد. افزایش فشار الاستیک را در سیلندر به همراه داشته و سرعت رشد ترک ها را کم می کند. علاوه براین گاهی اوقات سیلند را به ابعاد نهایی می رساند که باعث کاهش تنش پسماند می شود. از انجا که اطالعات اولیه برای محاسبه فشار قدرت الاستیک و عمر خستگی از یک توزیع دقیق باقیمانده تنش است. یک راه حل نظری برای این تنش باید به عنوان یک مسیر عملی باشد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

In the optimal design of a modern gun barrel, there are two main objectives to be achieved: increasing its strength-weight ratio and extending its fatigue life. This can be carried out by generating a residual stress field in the barrel wall, a process known as autofrettage. It is often necessary to machine the autofrettaged cylinder to its final con- figuration, an operation that will remove some of the desired residual stresses. In order to achieve a residual stress distribution which is as close as possible to the practical one, the following assumptions have been made in the present research on barrel analysis: A von Mises yield criterion, isotropic strain hardening in the plastic region in conjunction with the Prandtl-Reuss theory, pressure release taking into consideration the Bauschinger effect and plane stress conditions. The stresses are calculated incrementally by using the finite difference method, whereby the cylinder wall is divided into N-rings at a distance Dr apart. Machining is simulated by removing rings from both sides of the cylindrical surfaces bringing the cylinder to its final shape. After a theoretical development of the procedure and writing a suitable computer program, calculations were performed and a good correlation with the experimental results was found. The numerical results were also compared with other analytical and experimental solutions and a very good correlation in shape and magnitude has been obtained.

Increased strength-weight ratio and extended fatigue life are the main objectives of optimal design for the modern gun barrel. These can be carried out by generating a residual stress field in the barrel wall, a process known as autofrettage. There are two principal autofrettage processes. One is ‘‘hydrostatic,’’ based on the use of high hydrostatic pressure that is applied inside the tube and the second is ‘‘swaging,’’ which is based on the use of an oversized mandrel forced through the tube bore, thereby causing it to expand.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله

نوشته دانلود ترجمه مقاله تنش الاستو پلاستیک در سیلندر با دیواره ضخیم اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

بخشی از ترجمه:

یک مطالعه از مخازن کروی با دیواره ضخیم تحت حالت پایدار شعاعی و با استفاده از تجزیه و تحلیل الاستوپلاستیک گزارش شده است. با توجه به شعاع پلاستیک حداکثر و با استفاده از روش فریتیج خودکار حرارتی برای مکانیسم تقویت،دیواره مطلوب ضخامت مخازن با یک گرادیان درجه حرارت داده شده در سراسر مخزن بدست امده است. در نهایت در مورد بارگذاری حرارت در یک مخزن ،اثر انتقال حرارت به ضخامت مطلوب در نظر گرفته شده و یک فرمول کلی برای ضخامت مطلوب تعیین و طراحی نمودار برای چند موارد مختلف ارائه گشته است.
١-مقدمه:
به طور کلی وجود هرگونه تغییرلات دمایی در دیواره یک مخزن با دیواره ضخیم باعث تنش حرارتی می شود. اغلب تنش های حرارتی بیشتر توسط فشارهای داخلی و خارجی ایجاد می شود. از نقطه نظر اقتصادی این دیدگاه روش های الاستوپلاستیکی حرارتی برای طراحی چنین مخازنی استفاده می شود. تجزیه و تحلیل دقیق از تنش حرارتی و مخازن استوانه ای در محدوده الستیک ارائه شده است(منبع ١). در منبع ۵ رفتار کروی دیواره های ضخیم و مخازن استوانه ای در زیر تنش های حرارتی و مکانیکی در نر گرفته شده است. حل کامل توزیع تنش در یک کره با دیواره ضخیم ساخته شده از مواد کاملا الاستوپلاستیک و در یک حالت ثابت ارائه شده است و شیب درجه حرارت در منبع ۶ بدست امده است. در این مقاله همان راه حل با فشار الاستیک ناچیز مورد بررسی قرار می گیرد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract A study of thick-walled spherical vessels under steady-state radial temperature gradients using elasto-plastic analysis is reported. By considering a maximum plastic radius and using the thermal autofrettage method for the strengthening mechanism, the optimum wall thickness of the vessel for a given temperature gradient across the vessel is obtained. Finally, in the case of thermal loading on a vessel, the effect of convective heat transfer on the optimum thickness is considered, and a general formula for the optimum thickness and design graphs for several different cases are presented. q 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved. Keywords: Heat transfer; Elasto-plastic; Thick-walled vessels; Temperature gradient 1. Introduction In general, the existence of any temperature gradient across the wall of a thick-walled vessel induces a thermal stress. Often, thermal stresses are greater than those generated by application of either internal and/or external pressure. From an economical point of view, the thermoelasto-plastic method is used for design of such vessels. Detailed analyses of thermal stress in spherical and cylindrical vessels in the elastic range are given in [1–4]. In [5] the behaviour of thick-walled spherical and cylindrical vessels under thermal and mechanical stresses is considered. The exact solution for the stress distribution in a thick-walled sphere made of elastic-perfectly plastic material and under a steady state, radial temperature gradient is obtained in [6]. In the same paper an approximate solution with negligible elastic strain is also examined; the approximate and exact solutions yield the same results as the temperature gradient approaches infinity. The onset of yield in thick-walled spherical vessels for various combinations of temperature and pressure and various radius ratios is studied in [7]. Elasto-plastic thermal stresses in a spherical vessel under a temperature gradient across the wall thickness are studied in [8]. In all of these studies, for the thermal stress analysis, the temperature of the external surface of the vessel is held constant, at the same time, the temperature of its internal surface is increased and the resultant stresses are obtained [6–8]. In this paper, after reviewing some reported works in this field, by considering a maximum plastic radius and using the concept of thermal autofrettage for the strengthening mechanism, the analysis of thick-walled spheres with no convective heat transfer to the ambient is presented. Modeling and closed form solutions for stress distributions in the elastic part, due to combined pressure and temperature gradient, thermal loading and unloading and design curves are covered in Sections 2.1–2.5. However, in practice convective heat transfer occurs between the external surface of the vessel and the surroundings. This means that any changes in the temperature of the internal surface will change the temperature of the external surface. This change, in turn, is a function of the internal temperature, the size of the external surface, the mechanical properties of the vessel’s material, and the properties of the fluid, which is in contact with the external surface of the vessel. the effect of convective heat transfer on the minimum thickness of the vessel, and design graphs for several different cases are presented. 2. Governing stress–strain relations The following assumptions are made: (1) The loading and geometry are symmetric, i.e. r and q in spherical coordinates are principal planes and directions. (2) Body forces are negligible. (3) The vessel deformation is quasi-static, i.e. no stress waves are produced by applying a temperature gradient. (4) The temperature of the inside surface of the vessel is greater than that of the outside surface, i.e. the direction of heat flow is outward. (5) The temperature in the vessel is such that the effects of creep deformation are not considered. (6) The vessel material is elastic-perfectly plastic. (7) The yield stresses in tension and compression are the same, i.e. the Baushinger effect is neglected. (8) The effects of stress and temperature on the modulus of elasticity, yield stress, coefficient of thermal expansion and the other material properties are negligible. (9) The Tresca and von-Mises yield criteria are used. 2.1. The onset of yield under the coupled effect of a temperature Gradient and internal pressure When a thick-walled sphere is under a severe temperature gradient, elastic and plastic zones are established. At the elasto-plastic interface, a radial stress is created that has a similar effect to an internal pressure on the elastic part of the vessel. In addition, because of the difference between the temperatures of the elasto-plastic interface and the outside radius, the elastic part of the vessel is under a temperature gradient. Therefore, the elastic part of the vessel is under the coupled effects of a temperature gradient and an internal pressure. In [7] this subject is studied in detail and the conditions for the onset of yield for different combinations of temperature and pressure are examined.

نوشته دانلود مقاله ترجمه شده مفهوم الاستوپلاستیک حرارتی در بهینه سازی ضخامت دیواره سیلندر – مجله الزویر اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

فهرست مطالب:

چکیده
مقدمه
مرور RKPM
مطالعه موردی
نتیجه گیری

بخشی از ترجمه:

 ۱ مقدمه

روشهای المان محدود توسعه یافته مهندسی ژئوتکنیک (FEM) برای غیر خطی های مواد و ژئومتری بخش اعظمی از کار انجام شده را تسهیل نمود. با این وجود، شیوه های المان محدود استاندارد، نقش موثری در حل مسئله تغییر شکل زیاد مواد ایفا نمی کنند، از جمله این موارد می توان به تغییرشکل های بزرگ و ناپیوستگی های حرکتی ناشی از تحریف و اعوجاج شدید شبکه اشاره نمود. به منظور غلبه بر بی اثری، برخی FEM ها، مثل روش الریان که امکان شبکه سازی مجدد پیوسته در طول محاسبه را فراهم می آورند، معرفی شدند. اما برای وارد شدن به حیطه مسئله نوسان ناشی از اثر همرفتی، لازم است تلاش بیشتری انجام شود. به منظور رسیدگی به این معایب، خانواده جدیدی از روشهای عددی توسعه یافت. کلیه روشهای حاضر در این خانواده، مثل RKPM دارای یک ویژگی مشترک می باشند و آن این است که به هیچ شبکه ای نیاز نبوده و توابع شکل بر اساس گره های توزیع شده در حوزه مورد نظر ما فرمول نویسی شده اند. طبقه بندی و بررسی اجمالی روشهای بدون شبکه، با مزایا و معایبشان، توسط محققین مطرح شده اند. در میان این روشها، EFG و RKPM ، مناسب ترین راه حل برای آنالیز ساختاری به شمار می روند. با توجه به اینکه RKPM فرمولی عمومی برای ساخت توابع شکل روشهای بدون شبکه فراهم می کند، و تشخیص معادله حاصل شده، روشهای SPH و EFG را می توان بازیابی نمود.

نتیجه گیری
محاسبه عددی نشان می دهد که اگرچه تغییر به اندازه کافی بزرگ نیست، مثلاً در یک مرحله الاستیکی، اما FEM و RKPM نتایج تقریباً یکسانی حاصل می کنند، اما روش بدون شبکه نیاز به زمان محاسبه بیشتری دارد. اما اگرچه تغییرشکل به اندازه کافی بزرگ است، اما حتی با این گسسته سازی و خطاهای مجاز، FEM موجب واگرایی با RKPM و در نتیجه همگرایی می شود. همانند موقعیت تغییر شکل زیاد، به طور مثال، مورد لغزش شیب که در اینجا در مورد آن بحث می کنیم، FEM قادر به رسیدگی به آن نمی باشد، دلیل این امر منفی بودن تابع ژاکوب به خاطر تحریف و اعوجاج شدید می باشد. در نتیجه می توان این گونه استنباط نمود که برای تغییر شکل، روش بدون شبکه RKPM مناسب تر می باشد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

INTRODUCTION

Geotechnical engineering’s well-developed finite element methods (FEMs) for geometrical and material nonlinearities facilitated much of the work accomplished. Nevertheless, standard finite element approaches are still ineffective in handling extreme material deformation, such as cases of large deformations and moving discontinuities due to severe mesh distortion. In order to overcome the ineffectiveness, some FEMs, such as Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method, which allow continuous remeshing during computation, were introduced (Hirt, 1974) and developed (Hughes et al., 1981; Belytschko et al., 1982; Donea, 1983). However, more effort is still required to go around the problem of the oscillation caused by the convective effect (Chen et al., 1996). To deal with these disadvantages, a new family of numerical methods was developed.

CONCLUSION

The numerical computation shows that, while the deformation is not sufficiently large, such as in an elastic stage, the FEM and the RKPM will produce almost the same results, but the meshfree method costs more computation time. However, while the deformation is large enough, even with the same discretization and allowable errors, the FEM would result in divergence with RKPM resulting in convergence. As to the situation of extreme deformation, for example the case of slope sliding we are discussing here, the FEM cannot deal with it due to the non-positiveness of the Jacobian, which is caused by the severe mesh distortion. The conclusion can be drawn that for extreme deformation, the meshfree method RKPM is more appropriate.

In addition, it should be mentioned that parallel computation was used for complete comparison between FEM and RKPM on an SGI Onyx3900 supercomputer with 1, 2, 4, 8 and 16 processors utilized.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد

خرید نسخه پاورپوینت این مقاله جهت ارائه

نوشته دانلود ترجمه مقاله کاربرد روش مش آزاد در مسائل الاستوپلاستیکی – مجله jzus اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.