بررسی تأثیر استفاده از مدل‌های خزش نورتن و آسیب لیو - موراکامی در تعیین پارامتر مکانیک شکست در رژیم خزش (C*)

Abstract

پارامتر مکانیک شکست خزشی، C*، ابزاری مهم در تعیین نرخ رشد ترک خزشی و عمر باقی‌مانده قطعات ترک‌دار با دمای کاری بالا است. برای محاسبه این پارامتر می‌توان از روش‌های تجربی، اجزاء محدود و روش‌هایی که اصطلاحاً "روش‌های مهندسی" نامیده می‌شوند استفاده نمود. در این مقاله به‌منظور بررسی تأثیر استفاده از مدل‌های خزش نورتن و آسیب لیو - موراکامی در تعیین مقادیر C* برای یک نمونه کشش فشرده (CT)، مدل‌‌های رفتار خزشی توسعه داده شده و زیربرنامه‌ی مربوطه به مدل آسیب لیو- موراکامی جهت استفاده در نرم‌افزار تجاری آباکوس ایجاد گردیده است. هر کدام از مدل‌های یادشده دارای ثوابتی وابسته به دما می‌باشند که برای دو آلیاژ پرکاربرد در صنایع نیروگاهی، فولاد P91 و سوپر آلیاژ IN718 به ترتیب در دماهای 650 و 620 درجه سانتی‌گراد محاسبه شده و به کمک نتایج آزمون خزش صحه سنجی شده‌اند. در این مقاله تأثیر کاربرد دو مدل رفتار خزشی نورتن و آسیب لیو-موراکامی بر مقادیر C*مورد مطالعه قرار گرفته و دقت هر یک در مقایسه با مقادیر تجربی و مقدار به‌دست آمده از روش مهندسی تنش مبنا سنجیده شده‌ است. نتایج نشان می‌دهند مدل رفتاری لیو-موراکامی دقت بالاتری در تعیین مقادیر C* داراست ولی همچنان روش تنش مبنا سریع‌ترین و کاربردی‌ترین شیوه در تعیین این پارامتر است.