بررسي اثر پارامترهاي ارتوتروپي بر شكست اين مواد تحت تماس غلتشي

Investigation of the effect of orthotropic parameters in failure of orthotropic materials under the rolling contact

در اين مقاله هدف بررسي اثر پارامترها و خواص ارتوتروپيك بر پايداري و استحكام يك بستر ارتوتروپيك در يك مساله تماس غلتشي مي­باشد. در اين مساله غلتش يك استوانه صلب را بر روي يك نيم فضاي ارتوتروپيك در نظر مي­گيريم. مساله به صورت دو بعدي بررسي گشته و براي يك آرايش خاص ناحيه تماس يعني يك ناحيه چسبندگي مركزي همراه با دو ناحيه لغزشي، در حالت كرنش-صفحه­اي و همچنين با فرض برقراري قانون اصطكاك كلمب در نظر گرفته مي­شود. اگرچه مساله به صورت تحليلي و با استفاده از روش­هاي مستخرج در تحقيقات قبلي خود نويسندگان مورد بررسي قرار خواهد گرفت؛ ولي تاكيد اصلي بر روي نتايج و روند وابستگي تنش­هاي درون صفحه و داخل بستر به پارامترهاي ارتوتروپي و ضريب اصطكاك مي­باشد. نتايج جالب حاصل از اين تحقيق بيان مي­دارد با تغيير مناسب پارامترهاي ارتوتروپي بستر مي­توان تنش­هاي ايجاد شده در بستر را كاهش داده و در نتيجه عمر بستر تا حد امكان افزايش يابد. در نهايت مي­توان نتيجه گرفت كه جايگزيني مواد ارتوتروپيك و غير­همگن به جاي مواد ايزوتروپيك و همگن در بسياري از موارد كاربردي جهت افزايش عمر قطعات و كاهش هزينه­هاي مصرفي اميدواركننده خواهد بود.

In this study the effect of orthotropic parameters on failure of the orthotropic materials under the rolling contact problem is investigated. Rolling contact problem between a rigid cylinder and an orthotropic half space for the specific regime of contact zone, a central stick zone accompanied with two slip zones, is considered in plane strain condition regarding the Coulomb law of friction. Although the problem is analyzed using the previous methods obtained in our last paper, in this paper the main emphasis is on the results and the dependence of the surface and subsurface stresses on the orthotropic parameters and the coefficient of friction. The interesting results from this study suggest that the stresses can be reduced by controlling of the orthotropic parameters and, as a result, increasing the life of the orthotropic media. Finally, it can be concluded that the replacement of orthotropic and non-homogeneous materials instead of isotropic and homogeneous materials will be caused in many applications to increase the life of the components and reduce the cost of consumables.