تاج بخش نوید چاخرلو - دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی مکانیک
هادی ناصری ملکی - سازمان فضایی ایران، پژوهشکده رانشگرهای فضایی تبریز
بابک عبازاده - دانشگاه بناب، دانشکده فنی و مهندسی

بسیاری از قطعات موجود در صنایع مختلف حین کار تحت تاثیر تنش های چند محوری قرار دارند و چون مبدا شروع شکست در آنها می تواند وجود ترک ها باشد، بنابراین تحلیل استحکام سازه های ترک دار تحت بارهای چند محوری و تلاش برای افزایش استحکام و پایداری آنها بسیار با اهمیت است. در این مقاله تاثیر نیروی پیش بار(Clamping Force) ناشی از اتصالات پیچ و مهره بر اشاعه ترک جانبی (با طول های مختلف) موجود در اطراف سوراخ اتصال با استفاده از نمونه آزمایشگاهی ترک دار از جنس PMMA که به کمک دستگاه اصلاح شده آرکان، ترک موجود تحت زوایای بارگذاری مختلف از صفر تا ۹۰درجه به نسبت هر ۱۵درجه برای ایجاد مود خالص یک، مود خالص دو و مود مرکب داخل صفحه، تحت بار قرار می گیرد، به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در حل تئوری نیز از روش المان محدود استفاده شده است و با تحلیل مدل ساخته شده برای مقادیر مختلف طول ترک، زاویه بارگذاری و همچنین گشتاورهای اعمالی به پیچ و مهره، اثر نیروی Clamping در طول ترک های مختلف بر روی ضریب شدت تنش مورد مطالعه قرار گرفته است. مقایسه نتایج نشان می دهد که اعمال نیروی Clamping اثر قابل توجهی بر کاهش فاکتور شدت تنش و یا افزایش مقدار مقاومت باقیمانده در نمونه ها با طول ترک های مختلف دارد که در نتیجه نمونه قابلیت تحمل بارهای کششی بیشتری را داشته و به عبارت دیگر در مقادیر بیشتری از بار اعمالی به قطعه، فاکتور شدت تنش به حد بحرانی شکست می رسد. همچنین میزان تاثیر نیروی Clamping بر افزایش مقاومت نمونه ها با افزایش طول ترک کاهش می یابد.

مکانیک شکست، مود مرکب شکست، آزمایش آرکان، فاکتور شدت تنش، اتصالات پیچ و مهره