بررسی تحلیلی و آزمایشگاهی رفتار غیرخطی اتصالات فلنجی تحت بارگذاری طولی و خمشی

اتصالات فلنجی در تجهیزات مکانیکی و سازه های هوافضایی به طور گسترده بکار می روند. مطالعه و بررسی رفتار استاتیک و دینامیک این اتصالات همواره با اهمیت است. در این پژوهش، به منظور در نظر گرفتن انعطاف پذیر اتصال، نخست، اتصال فلنجی با تعدادی فنر معادل شده و سپس روندی تحلیلی برای محاسبۀ سختی معادل این نوع اتصالات ارائه گردیده است. برای این منظور لبۀ اتصال به صورت تیر یکسر درگیر مدل شده و تغییر شکل آن تحت بارگذاری های مختلف استخراج شده است. در ادامه با استخراج منحنی غیرخطی تغییر شکل اتصال برحسب بار وارده بر آن، میزان سختی اتصال محاسبه گردیده است. مشاهده گردیده است که فنرهای معادل اتصال تحت بارگذاری های مثبت و منفی رفتار متفاوت داشته و سختی معادل آن ها حالت دوخطی دارد. با طراحی و ساخت نمونه اتصال فلنجی تک پیچ، رفتار این اتصال به صورت آزمایشگاهی ارزیابی شده است. برای این منظور اتصال موردنظر تحت بارگذاری های خمشی و طولی قرار گرفته و رفتار تغییر شکل آن استخراج گردیده است. علاوه بر این مدل اجزاء محدود اتصال ایجاد و سپس نتایج تحلیلی ارائه شده در این پژوهش با نتایج آزمایشگاهی، اجزاء محدود و نتایج عددی پژوهش های پیشین مقایسه شده است. در نهایت با استفاده از مدل تحلیلی ارائه شده، اثر تغییر پارامترهایی نظیر پیش بار پیچ و ضخامت فلنج، روی میزان سختی اتصال مورد بررسی قرار گرفته است.