محاسبه‌ تنش‌های پسماند به‌وسیله‌ اندازه‌گیری کرنش‌های رهاشده با استفاده از تقریب‌های متفاوت خطی و غیرخطی

در این تحقیق نحوه آزادسازی کرنش های رهاشده برای محاسبه تنش های پسماند در روش سوراخ کاری مرحله ای مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور یک قطعه ضخیم استوانه ای از جنس آلومینیوم با ضخامت 5میلی متر مورد بررسی قرار گرفته است. سوراخ کاری به روش مرحله ای و با سرعت بالا در چند گام متوالی انجام شده و کرنش های رهاشده توسط یک کرنش سنج روزت ثبت شده است. برای تبدیل کرنش های رهاشده به تنش های پسماند، توزیع کرنش های رهاشده به سه شکل تابع خطی، تابع درجه دو و تابع درجه سه در عمق سوراخ مورد مطالعه قرار گرفته است. برای هر حالت تنش های پسماند طولی، محیطی، برشی، تنش های اصلی و زاویه های اصلی برای هر گام در ضخامت قطعه محاسبه شده و به وسیله ماتریس تنظیم تیخانوف همگرایی نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته است. در پایان نتایج برای سه حالت مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه تنش ها و درجه منحنی ها نشان می دهد که منحنی درجه سه برای ارزیابی کرنش های رهاشده و تبدیل به تنش های پسماند مناسب تر بوده و مقدار خطا در منحنی درجه دو از دو حالت دیگر بیشتر است.

Calculating residual stresses by measured released strains using different linear and nonlinear approximations

In this study, the method of releasing strains for calculating residual stresses in hole drilling process has been considered. For this purpose, a thick piece of cylindrical aluminum of 5 mm thickness has been investigated. Stepwise and highspeed drilling was performed in several successive steps, and released strains were recorded by a rosette strain gauge. The distribution of released strains in 3 forms of functions in the depth of the hole has been studied to transform strains to stresses, a linear function, a secondorder function, and a thirdorder function. For each case, the longitudinal, tangential, shear stresses, principle stresses, and principle angles in the thickness of the piece were calculated and the results of the convergence analysis by the Tikhonov regularization were evaluated. In the end, the results are evaluated and compared for 3 modes. The results of the comparison of stresses and the degree of curves have shown that the thirdorder curve is more suitable for evaluation of released strains and using to transform them to residual stresses, and the magnitude of the error in the secondorder curve is greater than the two other modes.