Studying the effect of thermal shock on stress intensity factor using FEM
Other Title(s)
دراسة تأثير الصدمة الحرارية على معامل شدة الإجهاد باستعمال طريقة العناصر المحددة
Joint Authors
Husayn, Sadiq Aziz
Khalil, Salah Mahdi
Abbas, Muna Khudayr
Source
The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering
Issue
Vol. 12, Issue 2 (30 Jun. 2012), pp.279-288, 10 p.
Publisher
University of Babylon College of Engineering
Publication Date
2012-06-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
10
Main Subjects
Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)
Topics
Abstract AR
يتناول هذا البحث دراسة التأثير المفاجئ لدرجات الحرارة أو تأثير الصدمة الحرارية على معامل شدة الإجهاد المتولد في منطقة التشقق.
لقد تم حساب معامل شدة الإجهاد الميكانيكي (MSIF) بطريقة العناصر المحددة باستخدام برنامج ANSYS و مقارنتها مع الطرق النظرية.
بينت النتائج أن نسبة الخطأ عند المقارنة بلغت ما يقارب (% 3.18).
حيث تم استخدام عنصر (plane77) للتحليلات الحرارية، بعد ذلك تم تحويل العناصر إلى (plane82) عند التحول إلى التحليلات التركيبية بطريقة تحويل العناصر.
تم بعد ذلك اعتماد مقارنة بين هذه القيمة و قيم معامل شدة الإجهاد الحراري (TSIF) الناتجة من الإجهادات الحرارية المتولدة نتيجة لتسليط حمل حراري (حرارة مفاجئة) و ذلك لمعرفة مدى خطورة هذا التأثير.
حيث و بالاعتماد على طريقة المجالات المقترنة في البرنامج المستخدم تمت دراسة الإجهادات الحرارية المتولدة عند منطقة التشققات و تأثير طريقة انتقال الحرارة على معامل شدة الإجهاد الحراري (TSIF).
لقد بينت النتائج أن لفرق معين في درجات الحرارة فإن طريقة انتقال الحرارة الثابتة مع الزمن تكون أكثر تأثيرا من تلك الطريقة المتغيرة مع الزمن.
كما أن معامل شدة الإجهاد الحراري المتولد نتيجة لفرق بسيط في درجات الحرارة قد يتجاوز معامل شدة الإجهاد الميكانيكي عند تسليط حمل ميكانيكي ساكن مقداره (100 MPa) بدون اعتبار تأثير الحرارة.
Abstract EN
This research concerns with studying the effect of sudden increment in temperature or thermal shock effect on Stress Intensity Factor generated at crack region.
The Mechanical Stress Intensity Factor (MSIF) was computed using Finite Element Method technique with the aid of ANSYS software as well as theoretical methods.
The percent of error as a comparison between these results was about (3.18%).
Elements used for thermal analysis were plane77, and then by using switch element technique from thermal to structural so, elements would be plane 82 for structural analysis.
A comparison between this value and the values of Thermal Stress Intensity Factor (TSIF) which is generated due to thermal stresses in case of applying a thermal load (thermal shock) had been adopted to know the importance of this effect.
So, a coupled field method with the same program, had been used to calculate these values with estimation effect of heat transfer method.
The results proved that for an instant temperature difference the effect of steady-state heat transfer method was more than the transient method.
Also TSIF for low temperature difference may exceed the value of MSIF in case of (100 MPa) statical structural applied load without considering the temperature effects.
American Psychological Association (APA)
Abbas, Muna Khudayr& Husayn, Sadiq Aziz& Khalil, Salah Mahdi. 2012. Studying the effect of thermal shock on stress intensity factor using FEM. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering،Vol. 12, no. 2, pp.279-288.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-316241
Modern Language Association (MLA)
Abbas, Muna Khudayr…[et al.]. Studying the effect of thermal shock on stress intensity factor using FEM. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering Vol. 12, no. 2 (2012), pp.279-288.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-316241
American Medical Association (AMA)
Abbas, Muna Khudayr& Husayn, Sadiq Aziz& Khalil, Salah Mahdi. Studying the effect of thermal shock on stress intensity factor using FEM. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering. 2012. Vol. 12, no. 2, pp.279-288.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-316241
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 287-288
Record ID
BIM-316241