بررسی رفتار خستگی سایشی در ورقهای سوراخ دار آلومینیوم 2024-T3 تقویت شده با روش انبساط سرد

Abstract

ورق های دارای انبساط سرد به صورت گسترده در اتصالات پیچ و مهره که تحت نیروی پیش بار می باشند، بکار می روند. مطالعات گذشته در مورد تاثیر انبساط سرد و نیروی پیش بار بر روی رفتار خستگی در اتصالات پیچ و مهره نشان داده اند که میزان درصد انبساط سرد به صورت قابل توجهی بر روی رفتار خستگی اتصالات تاثیر گذار بوده و احتمال وقوع خستگی سایشی را افزایش می دهد. برای درک بهتر این پدیده لازم است تا اطلاع دقیقتری در مورد تاثیر انبساط سرد بر روی تغییرات نیروی اصطکاک در طول بارگذاری خستگی سایشی و تاثیر آن بر روی توزیع تنش در نواحی اطراف محل تمرکز تنش بدست آورد. بدین منظور در این مقاله، با طراحی دستگاه مناسب، شرایط بارگذاری خستگی سایشی بر روی ورق های سوراخدار ایجاد شده و نمونه های دارای انبساط سرد تحت شرایط بارگذاری مختلف قرار گرفته اند. همچنین از شبیه سازی عددی به منظور تخمین توزیع تنش های پسماند ناشی از انبساط سرد و بررسی تاثیر آن بر روی رفتار خستگی سایشی استفاده شده است. جهت مقایسه مقاومت خستگی سایشی در نمونه های مختلف از پارامتر اسمیت واتسون تاپر استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که انجام انبساط سرد تاثیر تمرکز تنش را در نواحی نزدیک به سوراخ کاهش می دهد. این در حالی است که در نواحی دورتر از سوراخ به دلیل ایجاد تنش های پسماند کششی احتمال وقوع خستگی سایشی را افزایش می دهد.