دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 57 6 2025 08 23 An Entropy-Based Failure Prediction Model for Thermomechanical and Isothermal Fatigue Process مدل پیش‌بینی شکست مبتنی بر آنتروپی برای فرایند خستگی ترمومکانیکی و هم‌دما 773 794 5880 10.22060/mej.2025.24529.7879 FA زهره شیرازی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران. بیژن محمدی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران. 0000-0001-8360-0631 Journal Article 2025 08 08 This work aims to evaluate the thermomechanical and isothermal fatigue behavior of an Inconel 718 specimen under various loading conditions, including low-cycle fatigue (LCF) at 350°C and 650°C, as well as in-phase (IP) and out-of-phase (OP) thermal loading cycles. An entropy-based approach combined with finite element analysis and continuum damage mechanics was used to examine the fatigue response under three different mechanical loading conditions. The ABAQUS program facilitated the development of the finite element model, while the model for predicting fatigue life was evaluated using the USDFLD subroutine code. The entropy-based approach, rooted in Boltzmann theory and continuum damage mechanics, enabled the calculation of entropy growth rates and damage accumulation parameters. The results show that the entropy-based method accurately captures the trends in fatigue life and damage formation under thermomechanical and isothermal fatigue conditions. These findings support previous experimental results, confirming the reliability and accuracy of the entropy-based model in predicting material degradation. This study highlights the value of using entropy as a precise parameter for assessing fatigue behavior, which is vital to developing more durable materials for high-performance applications. هدف از این تحقیق ارزیابی رفتار خستگی ترمومکانیکی و هم‌دما نمونه‌ای از جنس اینکونل ۷۱۸ تحت شرایط بارگذاری مختلف است، که شامل خستگی کم‌چرخه در دماهای 350 و 650 درجه سانتی‌گراد و همچنین چرخه‌های بارگذاری حرارتی هم‌فاز و غیرهم‌فاز است. در این مطالعه، از ترکیب رویکرد مبتنی بر آنتروپی، مکانیک آسیب محیط پیوسته و تحلیل اجزای محدود برای بررسی پاسخ خستگی کم‌چرخه در سه دامنه بارگذاری مختلف استفاده شده است. نرم‌افزار آباکوس برای توسعه مدل اجزای محدود و کد سابروتین USDFLD برای ارزیابی مدل پیش‌بینی عمر خستگی به‌کار گرفته شده است. این مدل شامل یک مدل مبتنی بر آنتروپی است که از نظریه بولتزمن و مکانیک آسیب پیوسته استخراج شده است. در این بررسی، رشد آنتروپی و پارامتر آسیب انباشته محاسبه و تحلیل گردید. از نتایج به دست آمده و همچنین با بررسی تحقیقات انجام شده در گذشته، اعتبار مدل مبتنی بر آنتروپی برای تحلیل عمر و پارامتر آسیب انباشته در خستگی ترمومکانیکی و هم‌دما تایید می‌شود. یافته‌ها نشان می‌دهند که مدل مبتنی بر آنتروپی قادر است روند کاهش عمر و افزایش آسیب در شرایط ترمومکانیکی و هم‌دما را به‌طور دقیق پیش‌بینی کند و نتایج حاصل از آن با نتایج قبلی هم‌راستا است. https://mej.aut.ac.ir/article_5880_055e31fa43e652cb4ab6c0ee845c8d36.pdf