شبیه سازی میدان تنش و تأثیر عناصر آلیاژ در شکست گلوله ها در آسیای گلوله ای

در این تحقیق ضربه میدان تنش فشاری ناشی از برخورد دو گلوله از جنس چدن سفید آلیاژ این در آسیای گلوله ای مورد بررسی قرار گرفته است. مکانیزم برخورد، در محیط نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و میزان انرژی جنبشی، انرژی کردنشین و میدان تنش دو گلوله در لحظه برخورد با هم، محاسبه و بررسی شده است. میدان تنش فشاری ایجاد شده بین سطوح تماس به صورت بیضوی یا شبه بیضوی بود و بیشترین مقدار تنش فشاری در مرکز سطح برخورد آن ها رخ می دهد. در اثر تغییرشکل الاستیک که ایجاد شده در محل تماس، یک ناحیه تماس بین گلوله ها به شکل دایروی با شعاعی کوچک ایجاد می گردد. به خاطر تنش فشاری تماسی و تنش کششی منتجه از انعکاس و تداخل موج تنش پلاستیک فشاری، ترک ها از مرکز گلوله به طرف سطح رشد کرده و در نهایت منجر به شکست گلوله می شود. همچنین یک تنش برشی القایی ناشی از موج تنش در عمق زیرین مرکز تماس آن ها ایجاد می گردد که بیشترین مقدار آن تقریباً در عمق نصف شعاع سطح تماس ایجاد می شود. این تنش برشی می تواند موجب ایجاد ترک سطحی و شکست به صورت پوسته شدن گلوله گردد. همچنین اثر میزان عناصر آلیاژ این بر استحکام و عمر کارکرد گلوله هایی از جنس چدن سفید آلیاژی مورد مطالعه قرار گرفته است که نشان می دهد در صد وزنی عناصر آلیاژ این، مخصوصاً عناصر کرم و کربن بر مقاومت و طول عمر گلوله ها بسیار مؤثر است.

Keywords:

آسیای گلوله ای , میدان تنش , شکست , عناصر آلیاژی