بررسی تأثیر پارامترهای فرایند تنش گیری ارتعاشی بر توزیع تنش پسماند در قطعات مکانیکی

روش معمول و سنتی برای حذف تنش های پسماند ، عملیات حرارتی است که دارای معایبی نظیر ایجاد ترک، ایجاد اعوجاج، تغییر در خواص مکانیکی و متالورژیکی ماده، مصرف انرژی حرارتی و زمان زیاد می باشد. در سال های اخیر، محققان برای کاهش تنش های پسماند، فرایند تنش گیری ارتعاشی را به عنوان یک جایگزین پیشنهاد کرده اند، که بسیاری از عیوب عملیات حرارتی را ندارد. اما،از آن جایی که مکانیزم تنش گیری ارتعاشی به خوبی شناخته شده نیست، همچنین تأثیر پارامترهای این فرایند بر تنش های پسماند به خوبی قابل پیش بینی نیست، این فرآیند در صنعت به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است. از اینرو، در این تحقیق تأثیر پارامترهای مختلف فرایند تنش گیری ارتعاشی بر توزیع تنش های پسماند مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از نرم افزار المان محدود آباکوس برای شبیه سازی فرایند تنش گیری ارتعاشی استفاده شد. در این شبیه سازی، یک مدل تیر یک سرگیردار آلومینیومی در نرم افزار ایجاد و سپس با اعمال یک نیروی خمشی به نوک تیر، یک میدان تنش پسماند معین به علت تغییر شکل پلاستیک غیریکنواخت موضعی، در تیر القا گردید. پس از ایجاد تنش های پسماند، تیر مورد نظر با اعمال یک بار تحریک سینوسی به ارتعاش درآورده شد و تأثیر پارامترهای مختلف نظیر فرکانس، دامنه و زمان ارتعاشات بر توزیع تنش های پسماند بررسی گردید. علاوه بر این، تأثیر سطح تنش پسماند اولیه بر میزان اثربخشی این فرایند نیز مورد تحقیق قرار گرفت. بر اساس مطالعات انجام گرفته، می توان گفت که با استفاده از فرایند تنش گیری ارتعاشی، تنش پسماند به میزان قابل توجهی در تیر کاهش می یابد، به شرط اینکه از پارامترهای مناسبی نظیر فرکانس و دامنه ارتعاشی مناسب در این فرایند استفاده گردد. نتایج بدست آمده در ارتباط با تأثیر پارامترهای فرایند تنش گیری ارتعاشی بر تنش های پسماند، مطابقت خوبی با نتایج تجربی و تحلیلی سایر محققان داشت.