مقایسه ترمیم به کمک وصله کامپوزیتی و نیروی پیش‌بار پیچ بر روی ورق آلومینیوم ترک‌دار

Abstract

بسیاری از قطعات موجود در صنایع مختلف حین کار تحت تأثیر تنش های چند محوری قرار دارند. از آنجایی که مبدأ شروع شکست این قطعات، ترک ها می باشند بنابراین تحلیل استحکام سازه های ترک دار تحت بارهای چند محوری و تلاش برای افزایش استحکام و پایداری آن ها بسیار بااهمیت است. در این مقاله تأثیر نیروی پیش بار ناشی از اتصالات پیچ و مهره و وصله کامپوزیتی بر اشاعه ترک جانبی موجود در یک نمونه مستطیلی از جنس آلیاژ آلومینیوم 2024-T3 به صورت تجربی و تئوری موردمقایسه قرارگرفته است. برای ایجاد مود کششی خالص، برشی خالص و مود ترکیبی نمونه ترک دار، دستگاه اصلاح شده آرکان مورداستفاده قرارگرفته و در حل تئوری نیز از نرم افزار المان محدود انسیس استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان دهنده افزایش چشمگیر استحکام کششی قطعات ترمیم شده با این دو روش، در مقایسه با قطعات ترک دار ساده می باشد. در بهترین حالت افزایش استحکام کششی قطعات ترمیم شده توسط وصله کامپوزیتی برای مود کششی خالص 44 درصد بوده که این میزان با کاهش سهم مود یک در بارگذاری کاهش می یابد تا در مود برشی خالص به 9 درصد می رسد. نیروی پیش بار نیز در بهترین حالت، استحکام نمونه های ترمیم شده را 24 درصد برای مود برشی خالص افزایش می دهد که با افزایش سهم مود یک در بارگذاری این میزان به 18 درصد کاهش می یابد.