غلامحسین مجذوبی

خستگی سایشی یکی از دلایل از کارافتادگی قطعاتی است که همزمان در معرض بارهای سیکلی و حرکات لغزشی نسبت به هم قرار می گیرند. خستگی سایشی می تواند عمر قطعات را تا نصف و یا حتی بیشتر کاهش دهد. این پدیده را در بسیاری از سازه های مهندسی ازجمله کابل های فولادی، سازه های پیچی یا پرچی، توربین های بخار و گاز و غیره می توان مشاهده کرد. از آنجایی که در بسیاری از موارد خسارت های خستگی سایشی می تواند هزینه های زیادی را به دنبال داشته باشد محققان می کوشند تا با استفاده از روش های مهندسی سطح، آثار مخرب آن را تا حد امکان کاهش دهند. به منظور کاهش خسارت های ناشی از خستگی سایشی باید محل جوانه زنی و مسیر انتشار ترک خستگی سایشی شناسایی گردد و راه کارهایی برای بهبود عمر قطعات تحت خستگی سایشی ارائه شود. بر این اساس در این پروژه، محل جوانه زنی ترک و انتشار آن و بهبود عمر در خستگی سایشی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به کاربرد آلیاژ آلومینیوم 7075-T6 در صنعت هوایی و ضرورت کاهش خسارت های ناشی از خستگی سایشی در این صنعت، آزمایش های خستگی سایشی بر روی Al7075-T6 صورت گرفت. پس از انجام آزمایش ها مشخص گردید که ترک از لبه های تماس و با زاویه ای بین 15 تا 55 درجه نسبت به محور عمود بر بار نوسانی رشد می کند. جهت گیری جوانه ی ترک به سمت زیر کفشک می باشد. پس از شروع ترک و با فاصله گرفتن از سطح تماس کفشک و نمونه، به مرور این زاویه کاهش می یابد و رشد ترک به مود I نزدیک می شود. به منظور بهبود عمر قطعات تحت خستگی سایشی، تعدادی از نمونه ها و کفشک ها فیلت دار گردید. آزمایش ها نشان می دهد که فیلت دار کردن، عمر خستگی سایشی نمونه ها را بهبود می بخشد. بالاترین میزان بهبود %30 می باشد و مربوط به آزمایش هایی است که در آن نمونه ها و کفشک ها فیلت دار شده اند. برای اندازه گیری رشد ترک از چسب رپلیکا استفاده گردید. در این پایان نامه، محل جوانه زنی و انتشار ترک به وسیله ی دو نرم افزار FRANC3D و MATLAB مورد مطالعه قرار گرفت. برای یافتن محل و زاویه ی شروع ترک، ابتدا شرایطی دقیقاً منطبق بر شرایط آزمایش در نرم افزار FRANC3D مدل شد و توزیع تنش و کرنش مورد نیاز برای روش اسمیت- واتسون- تاپر به دست آمد. سپس با استفاده از نرم افزار MATLAB، زاویه ی ترک اولیه معلوم گردید و در ادامه نیز مسیر انتشار ترک به وسیله ی نرم افزار FRANC3D