بررسی توزیع ضرایب تمرکز تنش در امتداد پنجه جوش در اتصالات لوله ای ktپل های خرپائی

تاکنون پروژه­های تحقیقاتی متعددی در مورد محاسبه ضرایب تمرکز تنش (scf) در انواع مختلف اتصالات لوله­ای صورت گرفته است. نتایج اکثریت قریب به اتفاق این تحقیقات روی تعیین مقدار scf در نقاط crown و saddle متمرکز بوده و بررسی توزیع تنش در امتداد محل تقاطع اعضای اصلی و مهاری و تعیین موقعیت تنش بحرانی(hss) در امتداد پنجه جوش کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. با این وجود، تعیین توزیع مقادیر scf در امتداد پنجه جوش برای تخمین محل ایجاد ترک­های سطحی ناشی از خستگی، تخمین عمر خستگی اتصال و تعیین عمر باقی مانده اتصالات ترک خورده از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله، اثر پارامترهای هندسی بی­بعد شامل β، γ، ζ، τو θ روی توزیع ضرایب تمرکز تنش در امتداد پنجه جوش در اتصالات لوله­ای kt تحت اثر بار متعادل محوری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهدکه توزیع مقادیر scfدر امتداد پنجه جوش و همچنین موقعیت تنش بحرانی(hss) تابعی از مقادیر این پارامترهای بی بعد هستند. گر چه افزایش پارامتر τو / یا γ، مقادیر scf را به طور قابل ملاحظه ای متاثر می سازد، ولی بر شکل توزیع تنش حول پنجه جوش تاثیر قابل توجهی ندارد. با افزایش β مقدار scf در نقاط crown heel و saddle کاهش می یابد. علت را می توان افزایش سختی اتصال در اثر افزایش β دانست. تغییر در پارامتر ζ در اکثر موارد تاثیر کمی بر افزایش یا کاهش مقادیرscf در امتداد پنجه جوش داشته و شکل توزیع تنش در امتداد پنجه جوش را چندان متاثر نمی سازد. با افزایش پارامتر θ، مقدار ضرایب تمرکز تنش در تمام نقاط حول پنجه جوش افزایش می یابد.