تحلیل عددی عمر خستگی اتصال پرچ لبه ای در ورق های بدنه ی هواپیما

فرایند پرچکاری یکی از مهم ترین انواع اتصال در صنایع مختلف و به خصوص صنعت هوایی است. واماندگی اتصال پرچ در ورقه های بدنه ی سازه های هوایی وابستگی مستقیم به وضعیت تنش پسماند در اتصال دارد. در این پایان نامه ابتدا عوامل موثر بر وضعیت تنش پسماند حاصل از انجام فرایند پرچکاری شناسایی شده اند. سپس چهار سطح برای هر یک از این عوامل در نظر گرفته شد. آزمایشات بهینه با طراحی آزمایشات تاگوچی طراحی شده اند. سپس اتصال بهینه با روش تاگوچی بدست آمده است. صحه گذاری بر نتایج حل اجزای محدود در دو مرحله انجام شده است. قسمت اول مقایسه ی تغییر شکل مراحل الاستیک، پلاستیک و باربرداری حاصل از حل اجزای محدود با روابط تئوری می باشد. قسمت دوم مربوط به مقایسه ی رابطه ی تئوری نیروی پرچکاری و قطر دم پلاستیک پرچ و رابطه ی بین این دو پارامتر در حل اجزای محدود است. نتایج حل های تئوری و اجزای محدود برای هر دو قسمت از تطابق قابل قبولی برخوردار است. عمر خستگی اتصال پرچ تکی با استفاده از رابطه ی پاریس-اردگون محاسبه شده است. سپس با نتایج تست تجربی دیگر محققان بر آن صحه گذاری شده است. در ادامه عمر خستگی اتصالات پرچ چند تایی با استفاده از حل تئوری و اجزای محدود حاصل شده است. اثر ضخامت و عرض ورقه، تنش پسماند، انتقال بار و خمش ثانویه در این محاسبات لحاظ شده است. در نهایت، اثر تلرانس بر عمر خستگی در اتصالات تکی و چند تایی بررسی شده است.