ترجمه فارسی عنوان مقاله
رفتار سازه ای میل مهار فولادی رزوه دار مثلثی و ذوزنقه ای مقیاس بزرگ در مونتاژ با استفاده از تحلیل المان محدود
عنوان انگلیسی
Structural behavior of large-scale triangular and trapezoidal threaded steel tie rods in assembly using finite element analysis
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
28860 | 2013 | 16 صفحه PDF |
منبع
![الزویر - ساینس دایرکت دانلود مقاله ساینس دایرکت - الزویر](https://isiarticles.com/bundles/Article/front/images/Elsevier-Logo.png)
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Engineering Failure Analysis, Volume 34, December 2013, Pages 150–165
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلید واژه ها
1-مقدمه
شکل 1- اتصال رزوه دار در میل مهار فولادی با مقیاس کامل
شکل 2- میل مهار فولادی در تست کششی
جدول 1- خواص مکانیکی فولاد میله مهار
شکل 3- مدل مکانیکی اتصال رزوه دار در مونتاژ
شکل 4- مدل المان محدود دوبعدی اتصال رزوه دار در مونتاژ
2- تحلیل المان محدود اتصالات رزوه دار در مونتاژ
شکل 5- جابجایی محوری (برحسب متر) میله G75-00 تحت بار کششی اعمال شده مختلف
شکل 6- تنش فون مایزز (برحسب Pa) در میله LG75-00 تحت بار کششی مختلف
3- رفتار سازه ای میل فولادی LG75-00 با اتصال رزوه دار مثلثی
1-3 جابجایی محوری
شکل 7- دیدگاه دقیق تنش های فون مایزز (برحسب پاسکال) در مونتاژ LG75-00 در رزوه های درگیر
2-3 تنش فون مایزز
شکل 8- فشار برخورد (Pa) در مونتاژ میله LG75-00 تحت بار کششی مختلف
شکل 9- مقایسه فشار برخورد در میل مهار LG75-00 تحت نیروهای کششی محوری مختلف
شکل 10- فاصله لغزش (به متر) سطح برخورد دندانه رزوه درگیر در میل مهار LG75-00
شکل 11- مقایسه فاصله لغزش میل مهار LG75-00 تحت نیروی کششی محوری مختلف
شکل 12- جابجایی محوری (به متر) میله LG75-00 تحت بار کششی اعمالی مختلف
3-3 فشار برخورد
شکل 13- تنش فون مایزز (برحسب پاسکال) در میل lg 75-00 تحت بار کششی اعمال شده مختلف
4-3 فاصله لغزش
4- رفتار سازه ای میله مهار فولادی LG100-00 با اتصال رزوه دار ذوزنقه ای
1-4 جابجایی محوری
شکل 14- نمای دقیق تنش های فون مایزز در مونتاژ میله LG100-00 در رزوه های درگیر
شکل 15- فشار برخورد (Pa) در مونتاژ میله LG100-00 تحت بار کشی مختلف
شکل 16- مقایسه فشار برخورد در میله LG100-00 تحت نیروی کششی محوری مختلف
2-4 تنش فون مایزز
شکل 17- فاصله لغزش (m) سطح برخورد دندانه رزوه درگیر در میل مهار LG100-00
شکل 18- مقایسه فاصله لغزش در LG100-00 تحت نیروی کشش محوری مختلف
3-4 فشار برخورد
4-4 فاصله لغزش
جدول 2- نتایج FEA اتصال رزوه دار مثلثی روی میل مهار فولادی LG75-00 تحت بار محوری مختلف
جدول 3- نتایج FEA اتصال رزوه دار ذوزنقه ای روی میل مهار فولادی LG100-00 تحت بار محوری مختلف
5- نتیجه گیری
کلید واژه ها
1-مقدمه
شکل 1- اتصال رزوه دار در میل مهار فولادی با مقیاس کامل
شکل 2- میل مهار فولادی در تست کششی
جدول 1- خواص مکانیکی فولاد میله مهار
شکل 3- مدل مکانیکی اتصال رزوه دار در مونتاژ
شکل 4- مدل المان محدود دوبعدی اتصال رزوه دار در مونتاژ
2- تحلیل المان محدود اتصالات رزوه دار در مونتاژ
شکل 5- جابجایی محوری (برحسب متر) میله G75-00 تحت بار کششی اعمال شده مختلف
شکل 6- تنش فون مایزز (برحسب Pa) در میله LG75-00 تحت بار کششی مختلف
3- رفتار سازه ای میل فولادی LG75-00 با اتصال رزوه دار مثلثی
1-3 جابجایی محوری
شکل 7- دیدگاه دقیق تنش های فون مایزز (برحسب پاسکال) در مونتاژ LG75-00 در رزوه های درگیر
2-3 تنش فون مایزز
شکل 8- فشار برخورد (Pa) در مونتاژ میله LG75-00 تحت بار کششی مختلف
شکل 9- مقایسه فشار برخورد در میل مهار LG75-00 تحت نیروهای کششی محوری مختلف
شکل 10- فاصله لغزش (به متر) سطح برخورد دندانه رزوه درگیر در میل مهار LG75-00
شکل 11- مقایسه فاصله لغزش میل مهار LG75-00 تحت نیروی کششی محوری مختلف
شکل 12- جابجایی محوری (به متر) میله LG75-00 تحت بار کششی اعمالی مختلف
3-3 فشار برخورد
شکل 13- تنش فون مایزز (برحسب پاسکال) در میل lg 75-00 تحت بار کششی اعمال شده مختلف
4-3 فاصله لغزش
4- رفتار سازه ای میله مهار فولادی LG100-00 با اتصال رزوه دار ذوزنقه ای
1-4 جابجایی محوری
شکل 14- نمای دقیق تنش های فون مایزز در مونتاژ میله LG100-00 در رزوه های درگیر
شکل 15- فشار برخورد (Pa) در مونتاژ میله LG100-00 تحت بار کشی مختلف
شکل 16- مقایسه فشار برخورد در میله LG100-00 تحت نیروی کششی محوری مختلف
2-4 تنش فون مایزز
شکل 17- فاصله لغزش (m) سطح برخورد دندانه رزوه درگیر در میل مهار LG100-00
شکل 18- مقایسه فاصله لغزش در LG100-00 تحت نیروی کشش محوری مختلف
3-4 فشار برخورد
4-4 فاصله لغزش
جدول 2- نتایج FEA اتصال رزوه دار مثلثی روی میل مهار فولادی LG75-00 تحت بار محوری مختلف
جدول 3- نتایج FEA اتصال رزوه دار ذوزنقه ای روی میل مهار فولادی LG100-00 تحت بار محوری مختلف
5- نتیجه گیری
ترجمه کلمات کلیدی
میله مهار فولادی -
اتصال به موضوع -
رفتار سازه -
تجزیه و تحلیل المان محدود
کلمات کلیدی انگلیسی
Steel tie rod,
Threaded connection,
Structural behavior,
Finite element analysis, ANSYS
ترجمه چکیده
میل مهار فولادی پیش تنیده به عنوان اجزاء حامل بار در سازه هایی مانند پل های معلق، سیستم هدایت در وسایل نقلیه خودرویی، بال ها و بدنه هواپیماها، پره های چرخ و فلک و غیره کاربرد گسترده ای دارد. متغیرهای کنترل کننده برای مقاومت اتکایی میله مهار فولادی در مقیاس بزرگ (با قطر معمولا بیشتر از mm60) عبارتند از خواص مکانیکی میل مهار، شکل هندسی دندانه رزوه و تعداد پیچ های درگیر شونده رزوه. تعداد بهینه پیچ های اتصال رزوه دار میل مهار فولادی در مقیاس بزرگ با آزمایشات گسیختگی در مقیاس کامل پیش بینی و قبلا توسط مولفان گزارش شد. این مقاله بیشتر برمبنای این آثار گزارش شده است و رفتار سازه ای دو نوع اتصال رزوه دار میل مهار فولادی یعنی (1) اتصال رزوه دار مثلثی و (2) اتصال رزوه دار ذوزنقه ای را با استفاده از تحلیل المان محدود در ANSYS بررسی می کند. جابجایی محوری، توزیع تنش معادل، فشار برخورد میان رویه ای و فاصله لغزش روی دندانه رزوه درگیر تحت بارهای محوری مختلف ارائه و تحلیل شده است. شبیه سازی عددی نتایج آزمایشات گسیختگی کششی در مقیاس کامل را تائید و تفسیر می کند. مقایسه هم زمان میان مقادیر تجربی و آنالیز المان محدود، راهنمای کاری در اختیار قرار می دهد و از طراحی و تولید میل مهار فولادی در کاربردهای عملی پشتیبانی می کند.
ترجمه مقدمه
اتصالات رزوه دار میله مهار فولادی در مقیاس بزرگ (شکل 1)به دلیل بارگذاری برشی، کششی، خستگی و دینامیک در کاربردهای مهندسی عملی مستعد شکست هستند و به عنوان اجزاء سازه ای سازه ای پیش تنیده به کار می روند. استحکام اتکایی مونتاژ میل مهار با اسیلیو آن با استحکام مکانیکی بدنه میل مهار، شکل هندسی دندانه رزوه و تعداد پیچ های درگیری رزوه کنترل می شود [1]. به منظور انتخاب مناسب ترین نوع اتصال رزوه دار برای هر کاربرد مهندسی عملی، اطلاع از توزیع تنش، فشار برخورد میان رویه، مسافت لغزش، طول و تعداد پیچ های درگیر شده رزوه می تواند در اطمینان از ایمنی کلی سازه بسیار حیاتی باشد.
تنش، تغییرشکل، خستگی و شکست در اتصالات رزوه دار برای مدت های طولانی مطالعه شده است و مزالب موجود از غنای نسبی برخوردار است. ساپویت [2] آنالیز تحلیلی دقیق تغیرشکل رزوه با استفاده از روش های نظریه کشسانی انجام داد [3]. پاترسون و کنی [4] مغایرت به دلیل فرم ناقص رزوه میان نظریه تحلیلی ساپویت و نتایج تجربی را بررسی و از آنالیز المان محدود (FEA) برای تعیین سختی متغیر رزوه ها استفاده کردند. نتایج این نظریه اصلاح شده با مقدار تجربی تنش رزوه با استفاده از روش فتو الاستیک انجمادی تنش هتنری [5] قبل از ساپ ویت [2] مقایسسه می شود. در دوران اخیر برنان و داور [6) فاکتورهای شدت تنش برای اتصالات رزوه دار را بااستفاده از نظریه تابع وزن حالت چند مرجعی برای هر مود 1 آغازشونده ترک از ریشه های رزوه را ارزیابی کردند. ویتنبرگ [7] در مورد عمر خستگی کوپلینگ لوله خط API استاندارد و دو ترکیب کوپلینگ اصلاح ده با مشخصات 5b [8] و 5l [9]گزارش دادند. کورین و ایپینا [10] عمر خستگی و رشد ترک در اتصال رزوه دار پیچ و مهره تحت بار کششی را بررسی کردند. در [11] تنش باقیمانده را با اعمال کنترل شده گشتاور سفت کردن در اتصالات کتفی چرخان و سپس بازگشت به گشتاور اسمی را با هدف افزایش مقاومت خستگی این اتصالات کتفی چرخان با تاخیر در جوانه زنی ترک خستگی را ارزیابی کردند.
FEA اتصلات رزوه دار در گذشته توسط چند مولف انجام شد [15-12]. روش جدید FEA توسط آلکاتان [16] برای محاسبه سختی محوری مونتاژ رزوه دار با تقسیم آن به المان های آن شامل سر و طول درگیر پیچ، مهره و صفحات بسته شده معرفی شد و مطالعه تئوری با مدل تجری جدید اعتبار بخشیده شد. انگلوند و جانسون [17] FEA متقارن محوری دقیقی با درنظر گرفتن ماهیت استوانه ای بارها و هندسه حول خط مرکزی شانک انجام دادند. چن [18] از نظریه استوانه ضخیم و مکانیک الاستیک برای اجرای آنالیز المان محدود اتصالات رزوه دار هرمی P-110S [9] با تناسب وجه میانی و بار محوری برای بررسی توزیع بار دندانه روی سطوح رزوه دار اتصال استفاده کرد. رابچوک [20،19] روش مقیاس بندی چندگانه و ایزوژئومتری جدیتری با استفاده از ANSYS یا Sysweld برای شبیه سازی استاتیک عمومی در کاربردهای مهندسی مطابق [25-21] پیشنهاد اد. با استفاده از روش مقیاس بندی چندگانه، اندرو و لگر [26] مونتاژ رزوه دار را در موردی شامل FEA دقسق یک رزوه اجرا کردند، درحالی که نمونه جهانی آن به عنوان مسئله بیضوی تک بعدی برای مطالعات پارامتری مدلسازی شده بود.
این مقاله رفتار سازه ای پیش بینی شده با FEA خطی برای تائید و تفسیر نتایج آزمایشات گسیختگی کششی در مقیاس کامل را گزارش می دهد (شکل 2) که توسط مولفان در دوان و جوشی [1] برای تعیین حداکثر بار کاری محوری تحت تعداد پیچ های مختلف درگیری رزوه برای دو نوع میل مهار یعنی (1) میله مهار فولادی LG7500 با اتصال رزوه دار مثلثی (20Cr) و (2) میل مهار فولادی LG100-00 با اتصال رزوه دار ذوزنقه ای (35CrMo) اجرا شد.