تحليل خستگي كم بسامد بستار منيزيمي با استفاده از روش انرژي كرنش پلاستيك

Low cycle fatigue analysis of magnesium alloy cylinder head based on plastic strain energy approach

در اين مقاله، يك معادله جديد پيش بيني عمر خستگي كم بسامد براي همبسته منيزيم، ارايه شده و به منظور تدوين آن، از نتايج آزمون خستگي كم بسامد روي نمونه هاي منيزيمي استفاده شده است. در اين راستا، روش انرژي (در نظر گرفتن اثر تنش و اثر كرنش) بكار گرفته شده است. اين معادله در مقايسه با ديگر نظريه هاي متداول موجود، از متغيرهاي مادي كمتري برخوردار است و داراي دقت مناسب تري مي باشد؛ چراكه در روش انرژي، از معادله عمر- انرژي كرنش پلاستيك كه معادل با ضرب همزمان عددهاي تنش و كرنش پلاستيك مي باشد، استفاده مي شود. همچنين، اثر تنش ميانگين به صورت يك ضريب تصحيح در معادله پيش بيني عمر خستگي اعمال شده است. نتايج حاصل از معادله، تطابق خوبي را با نتايج آزمون نشان مي دهد. در انتهاي اين مقاله، به يك مثال كاربردي شامل تحليل خستگي كم بسامد بستار در يك موتور ديزل كه از همبسته منيزيم ساخته شده است، پرداخته شده و سپس، بر اساس معادله ارايه شده، عمر خستگي آن پيش بيني گرديده است.

In the present paper, a new low cycle fatigue lifetime prediction model for magnesium alloy is presented and low cycle fatigue experimental results of magnesium specimens were used to achieve this target. In such this case, an energy approach was applied to consider both stress and strain effects. This model had less material constants in comparison to other classical theories and had higher accuracy, since in the energy method, a plastic energy-lifetime relation was used, in which the plastic strain energy was equal to a multiple of plastic strain and stress numbers. In addition, the effect of the mean stress was considered in the fatigue lifetime prediction model by using a correction factor. Results of mentioned model demonstrated a proper agreement to experiments. At last, an applicable example was presented including a low cycle fatigue analysis of a diesel engine cylinder head, made of magnesium alloy, by using presented lifetime prediction model.