تاثیر تداخل توام با نیروی محوری پیچ و مهره بر عمر خستگی در اتصالات دو لبه برشی

thesis
abstract

تداخل و نیروی پیش بار توسط اعمال گشتاور اتصال پیچ و مهره جزو روشهای بهبود عمر خستگی اتصالات می باشند. این روشها هر یک به صورت مجزا موضوع مطالعه محققان متعددی بوده اند و نتایج مختلف و مفیدی گزارش شده است. از طرفی اتصالات high-tigue کاربردی در صنایع هوافضا قابلیت اعمال توام تداخل با نیروی پیش بار را دارند ولی مطالعات منسجم و کاملی در مورد تاثیر هم زمان این دو عامل انجام نشده است. در این پایان نامه اثرات توام تداخل و پیش بار بر روی استحکام خستگی اتصالات دو لبه پیچ و مهره مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور هم از روش تجربی و هم روش عددی استفاده شده است. نمونه مورد مطالعه اتصال دو لبه برشی ساخته شده از جنس آلیاژ آلومینیم 2024-t3 است که توسط یک اتصال پیچ و مهره دارای قابلیت اعمال تداخل به هم متصل شده اند. در روش تجربی با بدست آوردن ارتباط بین گشتاور اعمالی و نیروی پیش بار ایجاد شده در اتصال، نمونه های مختلف (با دو درصد مختلف تداخل و دو گشتاور مونتاژ) تحت بارگذاری خستگی با دامنه های مختلف قرار گرفته و تست ها تا مرحله گسیختگی نهایی ادامه پیدا کرده است. سپس مقاطع شکست و سطوح سایش مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده از تست های تجربی نشان می دهند که افزایش مقدار درصد تداخل لزوما به افزایش عمر خستگی نمی انجامد. نتایج نشان داده اند که تاثیر توام این دو روش، علاوه بر مقدار درصد تداخل و گشتاور مونتاژ به دامنه بار اعمالی نیز وابسته می باشد. بررسی سطوح سایش و مقاطع شکست نشان می دهد که با تغییر دامنه بار اعمالی، محل ایجاد و شروع ترک تغییر کرده و حتی در مواردی مکانیزم تسلیم قطعه نیز تغییر می کند به نحوی که در دامنه بار پایین ترک از محلی دور از سوراخ و در اثر سایش سطوح تماسی شروع می شود که نشانه های بارز تغییر نوع گسیختگی از خستگی ساده به خستگی سایشی است. در مرحله شبیه سازی عددی به کمک نرم افزار المان محدود ansys تمامی مراحل تست های عملی یعنی عملیات تداخل، اعمال گشتاور و بارگذاری سیکلی شبیه سازی شده و توزیع تنش و کرنش در نقاط حساس اتصال استخراج شده است. مقایسه توزیع تنش محوری برای انواع مختلف نمونه ها در اطراف سوراخ تایید کننده نتایج تست خستگی و تاثیر تکنیک های بکار رفته بر عمر خستگی اتصال می باشد. همچنین بررسی های بیشتر توسط پارامترهای خستگی سایشی نشان دهنده محل وقوع سایش در قطعات تحت دامنه بار پایین می باشد. در مرحله عددی هم چنین سعی شده است تا به کمک معیارهای متفاوت خستگی چند محوری عمر خستگی قطعات تخمین زده شده و معیار مناسب مشخص شود. سپس در ادامه عمر رشد ترک توسط نرم افزار afgrow محاسبه شده که نتایج نشان می دهند که برای نمونه های تحت بار با دامنه پایین نسبت عمر رشد ترک به کل عمر خستگی کم می باشد در حالیکه برای قطعات تحت بار با دامنه بالا عمر رشد ترک تا نصف کل عمر خستگی افزایش می یابد.

similar resources

مطالعه اثر نیروی محوری پیچ بر روی عمر خستگی اتصالات مرکب (پیچ/چسب) دو لبه برشی

هدف کلی در این پایان نامه مطالعه اثر نیروی محوری پیچ بر روی عمر خستگی اتصالات مرکب(پیچ-چسب) دو لبه برشی به روش تجربی و عددی می باشد. در قسمت تجربی این تحقیق صفحات اتصالی از جنس آلیاژ آلومینیوم 2024-t3 که یکی از مواد پرمصرف در صنایع هوافضا می باشد با استفاده از پیچ و مهره فولادی و چسب مخصوص مونتاژ گردیدند. چسب مورد استفاده در این تحقیق، چسب loctite 3421 می باشد که دارای مقاومت بالایی است. سپس ...

15 صفحه اول

مدل‌سازی عمر خستگی اتصالات دو لبه برشی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

خستگی یکی از عوامل اصلی در واماندگی اتصالات مکانیکی و صفحات در صنایع هوافضا و صنایع اتومبیل‌سازی می‌باشد پدیده‌ی خستگی در اثر بارگذاری متغیر به زمان رخ می‌دهد. در این پژوهش نتایج تجربی عمر خستگی اتصالات دو لبه برشی آلومینیم 3T -2024 Al در بارهای مختلف از تست خستگی به دست آمده و نتایج حاصل برای مدل‌سازی با شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. شبکه‌های عصبی مصنوعی با پردازش داده‌های تجربی، دانش یا ق...

full text

تاثیر هم زمان انبساط سرد و نیروی پیش بار بر عمر خستگی در اتصالات دو لبه برشی آلیاژهای آلومینیم

در یک اتصال پیچ و مهره که توسط عملیات انبساط سرد تقویت شده و سپس با گشتاور سفت کننده معین بسته شده است، اثر هر دو روش افزایش عمر (انبساط سرد و پیش بار) به صورت هم زمان دیده می شود. اثر این دو روش به صورت مجزا مورد مطالعه محققان زیادی قرار گرفته و نتایج مفیدی داشته است. ولی مطالعات منسجم و کاملی در مورد تاثیر هم زمان هر دو عامل انجام نشده است. در این پایان نامه اثرات انبساط سرد و پیش بار بر روی ...

15 صفحه اول

مقایسه تئوری و عملی روش تداخل و انبساط سرد در افزایش عمر خستگی صفحات سوراخ دار در اتصالات دو لبه برشی

اتصالات مکانیکی که ترکیبی ازپیچ ها، پین ها یا پرچ ها می باشند، بطور گسترده ای در سازه های هوایی بخصوص در هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند. از مزیت های این اتصالات می توان به مقاومت بسیار بالا در برابر خستگی همچنین قابل تعویض بودن این اتصالات اشاره نمود. امّا این اتصالات با وجود مزیت های فراوان دارای معایبی نیز می باشند. ناپیوستگی های هندسی در پی عملیات سوراخ کاری در این نوع اتصالات سبب ایجاد ت...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023