در مقاله حاضر روشهای گوناگون حوزه ی زمانی و فرکانسی در تعیین عمر "خستگی " بررسی می شوند. همچنین مناسبترین روش محاسبه ی تنش، برای قطعاتی که امکان است تقابل بین فرکانسهای طبیعی آنها و محدوده فرکانس توابع نیرویی اعمال شده بر آنها وجود دارد، بررسی و درباره ی آثار "مودال" بر نتایج حاصل بحث می شود و در عمل، اعتبار روش آنالیز خستگی ایستا که در بیشتر نرم افزارهای مهندسی بکار می رود، بررسی شده است.

در این تحقیق، اثر شکل ناچ بر روی عمر خستگی نمونه های ناچدار از جنس آلیاژ آلومینیوم 2024-T3 به صورت تجربی و همچنین با استفاده از تحلیل خستگی چندمحوری مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، چهار نوع نمونه آزمایش با شکل ناچ مختلف تهیه گردیده و در دستگاه تست خستگی برای بارهای کششی مختلف آزمایش گردیدند. تستهای خستگی به صورت بار کنترل و در دستگاه سرو هیدرولیک Amsler HA250 با فرکانس 10 هرتز انجام گرفته است. علاوه بر بدست آوردن عمر نمونه ها به روش تجربی، در قسمت عددی این تحقیق از کد اجزا محدود غیرخطی ANSYS برای بدست آوردن توزیع تنش و کرنش در نمونه های مورد بررسی، در اثر اعمال بارگذاری کششی استفاده شده است. در نهایت برای پیش بینی عمر خستگی نمونه ها، از چندین معیار خستگی چندمحوری شامل معیارهایSWT، KBM، گلینکا، FS، کراسلند،  VFو WY با استفاده از توزیع تنش و کرنش بدست آمده از تحلیل غیر خطی اجزا محدود استفاده گردیده است. نتایج بدست آمده از تحلیل خستگی چندمحوری مشخص کرد که از بین معیارهای استفاده شده در این تحقیق، معیار کراسلند بیشترین دقت را برای تمامی نمونه ها دارا می باشد.

یکی از مهمترین مسائل دوام موتور ترک های ایجاد شده در پل بین سوپاپ های سرسیلندر است. بنابراین شبیه سازی و تحلیل ترک های خستگی ضروری است. در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی کم چرخه سرسیلندر با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزار انسیس به منظور پیش بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی کم چرخه با استفاده از تئوری مارو و نرم افزار ان کد دیزاین لایف انجام شده است. از ترکیب الگوی سخت شوندگی غیرخطی همگن-سینماتیک چابوچه با قانون تنش ویسکوز به منظور درنظر گرفتن اثر تنش ویسکوزیته استفاده شده است. خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیم- سیلیسیم-منیزیم با استفاده از تست های خستگی کم چرخه در دماهای مختلف بدست آمده است.  تست های خستگی کم چرخه به وسیله نرم افزار انسیس شبیه سازی شد و نشان داده شد که انطباق بسیار مناسبی بین نتایج تجربی و شبیه سازی شده وجود دارد. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان داد که ماکزیمم دما و تنش در سرسیلندر 205.67 درجه سانتیگراد و 83.958 مگاپاسکال است. نتایج تحلیل عمر خستگی کم چرخه نشان داد که درنظر نگرفتن اثر تنش ویسکوزیته  باعث می شود که تعداد سیکل های گسیختگی 105 سیکل یا حدود 5.9 درصد بیشتر از میزان مجاز تخمین زده شود. بنابراین لازم است اثر تنش ویسکوزیته در تحلیل عمر خستگی کم چرخه سرسیلندر درنظر گرفته شود.

یکی از مهمترین مسائل دوام موتور ترک های ایجاد شده در پل بین سوپاپ های سرسیلندر است. بنابراین شبیه سازی و تحلیل ترک های خستگی ضروری است. در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی کم چرخه سرسیلندر با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزار انسیس به منظور پیش بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی کم چرخه با استفاده از تئوری مارو و نرم افزار ان کد دیزاین لایف انجام شده است. از ترکیب الگوی سخت شوندگی غیرخطی همگن-سینماتیک چابوچه با قانون تنش ویسکوز به منظور درنظر گرفتن اثر تنش ویسکوزیته استفاده شده است. خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیم- سیلیسیم-منیزیم با استفاده از تست های خستگی کم چرخه در دماهای مختلف بدست آمده است.  تست های خستگی کم چرخه به وسیله نرم افزار انسیس شبیه سازی شد و نشان داده شد که انطباق بسیار مناسبی بین نتایج تجربی و شبیه سازی شده وجود دارد. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان داد که ماکزیمم دما و تنش در سرسیلندر 205.67 درجه سانتیگراد و 83.958 مگاپاسکال است. نتایج تحلیل عمر خستگی کم چرخه نشان داد که درنظر نگرفتن اثر تنش ویسکوزیته  باعث می شود که تعداد سیکل های گسیختگی 105 سیکل یا حدود 5.9 درصد بیشتر از میزان مجاز تخمین زده شود. بنابراین لازم است اثر تنش ویسکوزیته در تحلیل عمر خستگی کم چرخه سرسیلندر درنظر گرفته شود.

در این مقاله، مدلی تحلیلی برای پیش بینی عمر خستگی لوله حفاری پیشنهاد می شود. در این مدل از روش صفحه بحرانی که از دو پارامتر آسیب، یکی بر پایه دامنه کرنش برشی و دیگری بر پایه دامنه کرنش عمودی، استفاده می شود. در هر دو مورد اثر تنش عمودی بر صفحه بحرانی مورد نظر نیز، لحاظ شده است. همچنین در تحلیل ضرایب تمرکز تنش و کاهش استحکام خستگی به حساب آورده شده است. در این مقاله همچنین مدلی تحلیلی برای محاسبه کرنش ها و تنش هایی که لوله حفاری در طی عملیات حفاری تحمل می کند، ارایه شده و سپس مدل تحلیل خستگی پیشنهادی برای پیش بینی عمر لوله های حفاری، بکار برده می شود. دو برنامه کامپیوتری  نیز که اولی جهت محاسبه بار و تنش در طول رشته حفاری و دومی برای محاسبه پیش بینی آسیب خستگی در چندین صفحه در طول رشته لوله حفاری و برای عمق حفاری معین بوده، تدوین و مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج تحلیل نشان می دهد که تطابق خوبی بین نتایج پیش بینی های انجام شده توسط مدل ارایه شده و داده های تجربی وجود دارد. همچنین دیده می شود که گشتاور پیچشی و ضریب تمرکز تنش (هم هندسی و هم ضرایبی که مرتبط با عیوب سطحی می شوند) اهمیت زیادی داشته و باید در تحلیل خستگی لوله های حفاری در نظر گرفته شوند. مدل خستگی پیشنهادی با روش API نیز مقایسه شده و مشاهده می شود که چون مدل API گشتاور پیچشی را به حساب نمی آورد، نتایج مدل خستگی پیشنهادی نسبت به نتایج روش API، واقعی تر است. 

بسیاری از قطعات مکانیکی موتور خودرو و سازه هایی که در نیروگاه ها، صنایع پتروشیمی، هوایی و غیره به کار می روند، تحت بارگذاری های نوسانی مختلف مکانیکی و حرارتی قرار دارند. خستگی حرارتی-مکانیکی مهم ترین عامل شکست در این گونه قطعات است. بنابراین بررسی روش های مختلف ارزیابی عمر خستگی حرارتی مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. وقتی قطعات تحت چرخه های حرارتی دما داغ و بطور هم زمان تحت چرخه های کرنش مکانیکی قرار می گیرند، فرایند خستگی حرارتی مکانیکی منجر به ایجاد آسیب های ریز ساختاری و نهایتا شکست قطعه می گردد.در این مقاله روند کامل ارزیابی عمر خستگی حرارتی مکانیکی در قطعات گرم موتور دیزل بررسی شده است. در بررسی خستگی پرچرخه، اثر تنش میانگین با استفاده از نمودار هیگ مورد توجه قرار گرفته است. در محاسبه عمر خستگی کم چرخه از نظریه های مختلف ارزیابی عمر خستگی کم چرخه استفاده شده است و نتایج بدست آمده از آن ها با یکدیگر مقایسه شده است. تقریبا تمام قطعات موتور تحت بارگذاری چند محوری قرار دارند که این بارگذاری ها می توانند به صورت تناسبی و یا غیر تناسبی باشند. در بارگذاری غیر تناسبی یک سخت شوندگی چرخه ای اضافی در ماده اتفاق می افتد. نظریه های خستگی کم چرخه مبتنی بر دیدگاه صفحه بحرانی، برای در نظر گرفتن اثرات این سخت شوندگی چرخه ای اضافی بر کاهش عمر قطعه مناسب هستند. هم چنین اثر خستگی پرچرخه بر خستگی کم چرخه نیز مطالعه شده است. در نهایت از روند ارزیابی عمر ارائه شده برای بدست آوردن عمر خستگی حرارتی مکانیکی سمبه یک موتور دیزل سنگین استفاده شده است.

ترک های خستگی یکی از مهم ترین خرابی های روسازی های آسفالتی هستند که به دلیل افزایش بار و ترافیک در جاده های ارتباطی و فرودگاه های کشور به وجود می آیند. ژئوسنتتیک ها می توانند به عنوان تقویت کننده در روسازی های آسفالتی تا حد زیادی در افزایش طول عمر آنها و جلوگیری از ایجاد ترک های زودرس موثر باشند.کارآیی ژئوسنتتیک ها در روسازی آسفالتی به عوامل زیادی از جمله مخلوط آسفالتی، درجه حرارت، محل قرار گرفتن و ... بستگی دارد. این مقاله، به بررسی عملکرد دو نوع ژئوسنتتیک (ژئوتکستایل و ژئوگرید) در عمر خستگی تیرچه های آسفالتی به ابعاد 50×63×381 میلیمتر می پردازد. نمونه های مسلح نشده، مسلح شده با ژئوتکستایل و مسلح شده با ژئوگرید از دالهای آسفالتی بریده شده، از مقطع آزمایشی ساخته شده در محل تهیه گردیدند. آزمایش خستگی با استفاده از آزمایش تیر خمشی با بارگذاری 4 نقطه ای در حالت کرنش ثابت با موج نیمه سینوسی، بدون استراحت و فرکانس 10 هرتز، انجام شد. در پایان عمر خستگی نمونه ها، کاهش سختی به 50% سختی اولیه تعریف گردید.نتایج نشان می دهد که عمر خستگی نمونه های مسلح شده با ژئوتکستایل و ژئوگرید تا 50 و 56 درصد افزایش می یابد. همچنین لایه مسطح کننده در نمونه های مسطح شده، باعث افزایش سختی اولیه و کاهش ترک در تیرهای آسفالتی در مقایسه با حالت مسلح نشده، می گردد.

استفاده از ژئوتکستایل ها یکی از راهکارهای به تاخیر انداختن ترک های انعکاسی است. در چند دهه اخیر متخصصان به این نتیجه رسیده اند که با استفاده از الیاف مقاوم مانند الیاف شیشه می توان کارایی ژئوتکستایل ها را افزایش داد. در این تحقیق با اجرای آزمایش تیرچه خمشی چهارنقطه ای به بررسی تاثیر ژئوتکستایل های مسلح به الیاف شیشه بر عمر خستگی نمونه های آسفالتی پرداخته شده است. سه نوع ژئوتکستایل در این تحقیق استفاده شده است که نوع پارچه آنها یکسان بود و در دو سطح به الیاف شیشه مسلح شده بودند. نتایج آزمایش ها نشان داد که در کرنش های زیاد، الیاف شیشه کارایی کمتری دارند، ولی در کرنش کم موثرترند. بنابراین برای جاده های با ترافیک زیاد استفاده از ژئوتکستایل های مسلح به الیاف شیشه از کارایی بیشتری برخوردار است.

این مقاله به پیش بینی عمر در بارگذاری خستگی پرچرخه با استفاده از مدل آسیب شابوش- لمتر می پردازد. مدل آسیب شابوش-لمتر اثر تنش میانگین و هم چنین اثر تنش های فشاری را که باعث بسته شدن ترک می شود، درنظر می گیرد. در این مقاله، یک الگوریتم عددی به روش ضمنی برای انتگرال گیری این مدل ارائه و در یک زیربرنامه در نرم افزار اجزای محدود آباکوس پیاده سازی می شود. برای کاهش زمان حل از روش پرش در چرخه ها استفاده شده است. برای راستی آزمایی الگوریتم پیشنهادی، یک نمونه شیاردار V شکل تحت بارگذاری خستگی با نسبت تنش های متفاوت انتخاب شده و عمر آن با نتایج تجربی مقایسه می شود. در ادامه یک قطعه صنعت هوایی، اسپیندل روتور اصلی پره های یک بالگرد، که تحت بارگذاری خستگی متغیر قرار دارد مورد تحلیل قرار می گیرد.