شبیهسازی فرآیند سوراخکاری مرکزی برای تعیین تنشهای پسماند در صفحات فلزی

در این تحقیق یک روش جدید برای محاسبه ضرایب کالیبراسیون جهت بدست آوردن تنشهای پسماند در مواد مختلف توسعه داده شده است. روش بدست آمده در این تحقیق می تواند بجای روشهای آزمایشی مورد استفاده قرار گیرد. در این روش فرآیند سوراخکاری مرکزی در مواد مختلف به کمک روش اجزاء محدود شبیه سازی شده است. در هر حالت محل سوراخکاری و محل نصب کرنش سنج به دقت المان بندی گردیده و پس از وارد نمودن بار اولیه به عنوان تنش پسماند موجود در قطعه، جهت شبیه سازی فرآیند سوراخکاری، المانهای موجود در ناحیه سوراخ در مدل اجزاء محدود حذف شده اند. سپس کرنش در محل نصب روزت در راستای نصب هر کرنش سنج واقعی استخراج شده و میانگین گیری شده است.
در این تحقیق شبیه سازی روش سوراخکاری مرکزی برای مواد ایزوتروپیک به صورت دو بعدی و سه بعدی انجام گرفته است. با استفاده از این روش ضرایب کالیبراسیون محاسبه گردیده و با ضرایب کالیبراسیون استاندارد مقایسه گردیده است. نتایج این روش با نتایج حل دقیق استاندارد، خطایی کمتر از 3/0 درصد را نشان می دهد. شبیه سازی روش سوراخکاری مرکزی برای مواد ارتوتروپیک لزوم استفاده از ماتریس ضرایب برای این مواد را بیان می دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی با روش تحلیلی نیز مقایسه شده است.
با شبیه سازی روش سوراخکاری در چند لایه های کامپوزیت امکان بدست آوردن ماتریس ضرایب کالیبراسیون فراهم می گردد. چند نمونه از چند لایه های کامپوزیت با چیدمان مختلف و مواد مختلف انتخاب گردیده است. با انجام عملیات سوراخکاری مرکزی کرنشهای رها شده قرائت شده و با استفاده از ضرایب بدست آمده تنشهای ناشی از پخت در آنها پیش بینی شده است. از مزیتهای روش جدید سهولت استفاده برای همه مواد با هر درجه از خواص ارتوتروپیک می باشد. در این روش می توان کرنش سنج های مختلف و قطر متفاوت سوراخها را با توجه به شرایط آزمایش شبیه سازی نمود،‌ و ماتریس ضرایب حاصل را در تعیین تنشهای پسماند مجهول به کار گرفت. تعیین ماتریس ضرایب تنشهای پسماند در اشکال هندسی پیچیده از کاربردهای این روش است.