شبيه سازي فرآيند سوراخكاري مركزي براي تعيين تنشهاي پسماند در صفحات فلزي، صفحات ارتوتروپيک و کامپوزيتي چند لايه

در اين تحقيق يک روش جديد براي محاسبه ضرايب کاليبراسيون جهت بدست آوردن تنشهاي پسماند در مواد مختلف توسعه داده شده است. روش بدست آمده در اين تحقيق مي تواند بجاي روشهاي آزمايشي مورد استفاده قرار گيرد. در اين روش فرآيند سوراخكاري مركزي در مواد مختلف به كمك روش اجزا محدود شبيه سازي شده است. در هر حالت محل سوراخكاري و محل نصب كرنش سنج به دقت المان بندي گرديده و پس از وارد نمودن بار اوليه به عنوان تنش پسماند موجود در قطعه، جهت شبيه سازي فرآيند سوراخكاري، المانهاي موجود در ناحيه سوراخ در مدل اجزا محدود حذف شده اند. سپس كرنش در محل نصب روزت در راستاي نصب هر كرنش سنج واقعي استخراج شده و ميانگين گيري شده است.
در اين تحقيق شبيه سازي روش سوراخكاري مركزي براي مواد ايزوتروپيک به صورت دو بعدي و سه بعدي انجام گرفته است. با استفاده از اين روش ضرايب کاليبراسيون محاسبه گرديده و با ضرايب کاليبراسيون استاندارد مقايسه گرديده است. نتايج اين روش با نتايج حل دقيق استاندارد، خطايي كمتر از 3/0 درصد را نشان مي دهد. شبيه سازي روش سوراخكاري مركزي براي مواد ارتوتروپيك لزوم استفاده از ماتريس ضرايب براي اين مواد را بيان مي دارد. نتايج حاصل از شبيه سازي با روش تحليلي نيز مقايسه شده است.

با شبيه سازي روش سوراخکاري در چند لايه هاي کامپوزيت امکان بدست آوردن ماتريس ضرايب کاليبراسيون فراهم مي گردد. چند نمونه از چند لايه هاي کامپوزيت با چيدمان مختلف و مواد مختلف انتخاب گرديده است. با انجام عمليات سوراخکاري مرکزي کرنشهاي رها شده قرايت شده و با استفاده از ضرايب بدست آمده تنشهاي ناشي از پخت در آنها پيش بيني شده است. از مزيتهاي روش جديد سهولت استفاده براي همه مواد با هر درجه از خواص ارتوتروپيك مي باشد. در اين روش مي توان كرنش سنج هاي مختلف و قطر متفاوت سوراخها را با توجه به شرايط آزمايش شبيه سازي نمود، و ماتريس ضرايب حاصل را در تعيين تنشهاي پسماند مجهول به كار گرفت. تعيين ماتريس ضرايب تنشهاي پسماند در اشكال هندسي پيچيده از كاربردهاي اين روش است.