بررسی تجربی و شبیه سازی عددی رفتار خستگی نمونه های دارای تداخل تحت نیروی فشاری پیچ و مهره

فرآیند تداخل یک تکنیک موثر برای بهبود عمر خستگی اتصالات می باشد و بصورت گسترده در صنایع مختلف به ویژه هوا-فضا و صنایع خودروسازی برای افزایش عمر خستگی اتصالات مورد استفاده قرار می گیرد. بیشتر مطالعات انجام گرفته شده در زمینه تداخل بر روی ورق های سوراخ باز انجام شده اند. این در حالی است که تداخل در عمل برای اتصالات پیچی هم به کار می رود که رفتار متفاوتی در مقایسه با اتصالات با سوراخ باز دارند. اهمیت این پژوهش در گسترش دادن به معلومات موجود در زمینه اتصالات تحت تداخل به مرحله ی پس از بستن پیچ و مهره می باشد در این مقاله تحقیق جامعی بر روی تاثیر تداخل توام با پیش بار اتصال پیچ و مهره بر عمر خستگی ورق سوراخ دار بصورت تجربی و عددی انجام شده است. آزمایش های خستگی بر روی آلیاژ آلومینیم ۷۰۷۵-T۶ انجام شده است و نمودار تنش-عمر برای نمونه ها به دست آمده است. توزیع تنش و کرنش اطراف سوراخ نمونه های دارای تداخل و پیش بار حین اعمال بار دینامیکی طولی با استفاده از یک مدل المان محدود سه بعدی در نرم افزار انسیس تحلیل شده است. نتایج به دست از مدل المان محدود برای توجیه مشاهدات تجربی استفاده شده است. توزیع پیش تنش ناشی از تداخل و باز توزیع آن پس از اعمال نیروی فشاری به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اعمال نیروی فشاری پیچ و مهره بر روی نمونه های دارای تداخل باعث افزایش عمر خستگی نمونه ها شده است. بیشترین بهبود عمر در نمونه های تحت پیش بار ۳۴۰۹ و ۶۸۱۸ نیوتن بترتیب ۲.۵ و ۷ برابر نمونه های تداخل می باشد.

بررسی تجربی و شبیه سازی عددی رفتار خستگی نمونه های دارای تداخل تحت نیروی فشاری پیچ و مهره Keywords:

Interference Fit , Aerospace , Bolt clamping force , Finite element , Fatigue Life , تداخل , عمر خستگی , اتصالات پیچی , مدل المان محدود , پیش بار