|
|
|
|
تاثیر لایه هدفمند ارتوتروپیک میانی بر میدان تنش تماسی
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
علی نیا یداله ,اسدپور مصطفی
|
|
منبع
|
مجله مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز - 1399 - دوره : 50 - شماره : 4 - صفحه:121 -130
|
|
چکیده
|
در این پژوهش مساله تماس لغزشی بین یک استوانه صلب و یک سیستم پوشش/ بستر مطالعه می شود. سیستم مذکور شامل یک پوشش سخت در سطح تماس، یک میان لایه هدفمند و یک بستر همگن می باشد. در اینجا فرض می شود که میان لایه هدفمند دارای رفتار ارتوتروپی است. با فرض اینکه مدول الاستیسیته لایه هدفمند در راستای ضخامت آن به صورت نمایی تغییر می کند مساله مذکور در نرم افزار تجاری abaqus شبیه سازی می شود. تاثیر پارامترهای ارتوتروپی و ناهمگنی لایه هدفمند بر روی میدان تنش داخلی سیستم و توزیع تنش ها روی فصل مشترک لایه ها مورد بررسی قرار می گیرد. بر اساس نتایج بدست آمده، با معماری مناسب خواص ارتوتروپی و ناهمگنی میان لایه هدفمند می توان سطح تنش های بیشینه سیستم را کنترل کرد. برای یک میان لایه با سفتی بالاتر در راستای سطح تماس نسبت به جهت عمود بر آن، حداکثر تنش فون میسز در بستر تا 7% کاهش می یابد. علاوه بر این، با افزایش ضخامت لایه هدفمند نسبت به پوشش سخت مقاومت اتصال لایه ها به طور چشمگیری بهبود می یابد.
|
|
کلیدواژه
|
مکانیک تماس، لایه هدفمند ارتوتروپیک، روش اجزاء محدود، میدان تنش داخلی
|
|
آدرس
|
دانشگاه حکیم سبزواری, گروه مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه حکیم سبزواری, گروه مهندسی مکانیک, ایران
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
The Effect of Orthotropic Graded InterLayer on the Contact Stress Field
|
|
|
|
|
Authors
|
Alinia Yadolah ,Asadpor Mostafa
|
|
Abstract
|
In this study, the sliding contact problem between a rigid cylindrical punch and a hard coating/ graded interlayer/ substrate system is considered. It is assumed that the hard coating and the substrate are both homogeneous isotropic media. On the other hand, the interlayer exhibits the material orthotropy and even variable mechanical properties through the thickness by an exponential variation. The commercial finite element software ABAQUS is utilized to simulate the mentioned contact problem. The numerical solution is provided under the plane strain condition. A comprehensive sensitivity analysis is performed to explore the effect of the material orthotropy and the nonhomogeneity parameters on the interior stress field as well as the interface stress distribution. The results indicate that the orthotropic graded interlayer can alter the stress field by appropriate adjustment of the material parameters. For an interlayer with a higher stiffness parallel to the contact surface with respect to the perpendicular direction, the maximum VonMises stress within the substrate can decreased a factor of 7%. Moreover, the bonding strength over the interfaces can be enhanced by increasing the thickness of the graded interlayer
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|