مطالعه تجربی و عددی اندازه گیری دو مولفه تنش پسماند بااستفاده ازروش کانتور با چند برش

به تنش های موجود در جسم، در غیاب بارهای خارجی، تنش های پسماند گویند. در فرایند تولید و بارگذاری بسیاری از قطعات صنعتی ایجاد تنش پسماند اجتناب ناپذیر می باشد. ترکیب این تنش ها با تنش های ناشی از بارهای خارجی وارده به قطعه، می تواند باعث شود که قطعه زودتر از زمان طراحی یا در بارهایی کمتر از بار طراحی بشکند. از این رو بررسی و اندازه گیری این تنش ها، بسیار مهم می باشد. روش کانتور یک روش مخرب است که یک پروفیل دوبعدی از تنش پسماند عمود بر سطح برش خورده را بدست می دهد. بطور کلی ابتدا قطعه حاوی تنش پسماند بوسیله دستگاه وایرکات دو نیم می شود، سپس جابجایی های ایجاد شده روی صفحات برش که ناشی از آزاد شدن تنش پسماند می باشند، توسط دستگاه اندازه گیری مختصات ثبت می شود و با استفاده از این داده ها و نرم افزارهای اجزاءمحدود و با فرض آزاد شدن تنش ها بصورت الاستیک، تنش های پسماند عمود بر سطح برش خورده محاسبه می شوند. در این مطالعه، تئوری جدید روش کانتور (روش کانتور چندبرشه) که امکان اندازه گیری مولفه های بیشتری از تنش پسماند را با ایجاد برش های بیشتر بدست می دهد، ارائه شده است. بمنظور ارزیابی این تئوری جدید در روش کانتور، سه نمونه استوانه ای و یک نمونه مکعب مستطیلی حاوی تنش پسماند طراحی و ساخته شد. بدین صورت که سه استوانه با قطر و ارتفاع 60 میلیمتر و یک مکعب با ابعاد 40×46×64 میلیمتر از جنس فولاد l316 تهیه گردید و برای ایجاد تنش پسماند، نمونه های استوانه ای با دماهای اولیه 500، 700 و 850 درجه سانتی گراد و نمونه مکعب مستطیلی با دمای اولیه 850 درجه سانتی گراد، کوئنچ شدند. در ادامه بمنظور ارزیابی صحت نتایج بدست آمده از روش کانتور چندبرشه و شرح خطاهای موجود از چندین روش استفاده شد. در ابتدا فرایند کوئنچ توسط نرم افزار اجزاءمحدود آباکوس شبیه سازی شد، سپس روش کانتور مرسوم و چندبرشه شبیه سازی شدند و در آخر نیز این تنش ها با روش کانتور مرسوم محاسبه شدند. توافق خوبی بین نتایج همه این روش ها با روش کانتور چندبرشه وجود داشت و نتایج بدست آمده رضایت بخش بود. خطاهای موجود در این روش بویژه خطای پلاستیسیته و خطای شکم دادگی، بررسی شدند و با استفاده از یک فرایند اجزاءمحدود تکراری، خطای شکم دادگی تصحیح شد.