مكان هندسي مناسب براي نصب كرنش سنج به منظور تعيين تنش هاي پسماند اطراف سوراخ كارسرد شده

Proper locus for mounting strain gage around cold worked hole for residual stress determination

فرايند كارسرد، تمايل ترك هاي موجود در اطراف سوراخ هايي كه تحت بار خستگي قرار مي گيرند را براي جوانه زني و يا رشد كاهش مي دهد. اين امر بخاطر بوجود آمدن تنش پسماند محيطي فشاري در اطراف سوراخ مي باشد. تعيين تنش هاي پسماند نتيجه شده از اين فرايند با روش-هاي غير مخرب، ساده و كم هزينه، هدف بسيارمهمي در فرايند طراحي قطعات سوراخدار به شمار مي رود. دراين تحقيق براي اندازه گيري تنش هاي پسماند از روش نصب كرنش سنج بهره گرفته و در واقع كرنش هاي سطحي بعنوان شاخص مناسبي براي تعيين ميدان تنش هاي پسماند معرفي شده اند. تعيين تعداد كرنش سنج هاي مورد نياز و نيز محل مناسب براي نصب آن ها در اطراف سوراخ كار سرد شده موضوع اصلي اين تحقيق مي باشد. نتيجه تحقيق همخواني خوبي با نتيجه آزمايش كار سرد بر روي نمونه هايي از جنس آلياژ آلومينيوم 2024 نشان مي دهد. نتيجه حاصله حاكي ازين است كه براي تعيين ميدان تنش پسماند، نصب دو كرنش سنج در فاصله شعاعي يكسان از لبه سوراخ در دونقطه مقابل هم يكي بصورت شعاعي و ديگري بصورت محيطي مورد نياز مي باشد. همچنين براي حصول نتيجه مناسب، كرنش سنج ها مي بايست در ناحيه الاستيك نصب گردند. نصب كرنش سنج ها در ناحيه پلاستيك منجر به ورود خطا و نتيجه غير قابل اطمينان خواهد شد.

Cold working a hole decreases the tendency of fatigue crack near the hole to commence or grow. It is due to the creation of some compressive tangential residual stresses around the hole. Determination of the mentioned residual stresses with a non-destructive, simple and non-expensive method is the key step in the design process of holed components. In this article, residual stresses have been determined by mounting some strain gages around the hole and, in fact, surface strains during cold working process have been introduced as a feature for residual stress field. Delineating the numbers of needed strain gages and also proper place for mounting them around the cold worked hole are the main objectives of this research. Results have good agreement with test result of cold working on specimens made of Al2024. According to the results, mounting two strain gages at the same radius on the opposite side of hole edge, inwhich one is in radial and the other in tangential direction is necessary for determining the residual stress field. Also, strain gages should be mounted in elastic zone. Mounting the gages in plastic zone led to errors and unreliable results.