صالح اكبرزاده
با توجه به تماس بین قطعات و وجود ارتعاش در اغلب تجهیزات مکانیکی، پدیده سایش نوسانی یک تخریب رایج میباشد. از همین رو در سالهای اخیر دانشمندان متعددی به بررسی زمینههای مختلف این تخریب شامل سایش، خستگی، ارزیابی مواد جدید، افزایش دما و ... پرداخته اند. در این پژوهش سعی بر آن بوده است که با یک رویکرد تحلیلی به بررسی دو بعدی خستگی نوسانی ناشی از تماس خطی الاستیک استوانه و صفحه تخت پرداخته شود. به همین منظور، در ابتدا به بررسی تنشهای سطحی و زیر سطحی پرداخته شد و همچنین نقطه بحرانی در خستگی نوسانی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، به کمک روش مکانیک آسیب پیوسته، یک مدل تحلیلی برای محاسبه عمر خستگی نوسانی و توزیع آسیب در فرآیند خستگی نوسانی توسعه داده شد. در انتها، روابط افزایش دمای ناشی از سایش نوسانی استخراج و افزایش دمای ناشی از این پدیده محاسبه گردید. در مرحله محاسبه و استخراج روابط افزایش دما، از روش منبع حرارتی ساکن استفاده شد. مدلسازی عمر خستگی نوسانی با استناد بر نتایج آزمایشگاهی عمر خستگی نوسانی که در مقاله دیگر منتشر شده بود، نیز مورد صحت سنجی قرار گرفت. دقت مدلسازی این پژوهش در محدوده دقت مدلسازیهای عددی به کمک تئوریهای صفحات بحرانی، مکانیک شکست و ... بود (TRMS = 1.58)، با این تفاوت که مدل حاضر برای دو جسم تماسی (استوانه و صفحه تخت) همجنس و صیقل (فرض عدم وجود زبری) بسیار آسانتر و سریعتر به جواب مورد نظر رسیده و کارایی بهتری برای تخمین عمر در مقیاس صنعتی و عملی دارد. همچنین با توجه به استفاده رایج آلیاژهای آلومینیوم Al7075-T651 و تیتانیوم Ti-6Al-4V در نتایج منتشر شده برای عمر خستگی نوسانی، به بررسی افزایش دمای ناشی از سایش نوسانی در این دو آلیاژ ( آلومینیوم Al7075-T651 و تیتانیوم Ti-6Al-4V) پرداخته شد. در انتها معلوم گردید که در سایش نوسانی با شرایط برابر، آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V نسبت به آلیاژ آلومینیوم Al7075-T651 به طرز قابل توجهی افزایش دمای بیشتری را از خود نشان میدهد و میتواند مستعد تنشهای حرارتی باشد.
کلمات کلیدی: خستگی نوسانی، مکانیک آسیب پیوسته، تنشهای سطحی و زیر سطحی، تماس الاستیک خطی

