مدلسازي تئوري توزيع فشار تماسي الاستيك-پلاستيك در تماس سنبه كروي صلب با لوله هاي جدار نازك

Theoretical modelling of elastic-plastic contact pressure distribution in the contact of rigid spherical indenter with thin pipes

در اين مقاله مدل تئوري ارائه مي شود كه بر اساس آن توزيع فشار تماسي الاستيك-پلاستيك در ناحيه فرورفتگي بر لوله-ها به دست مي آيد. فرورفتگي در اثر تماس مستقيم سنبه كروي صلبي با لوله فولادي جدار نازك از درجه API GX65 بر روي لوله ايجاد مي شود. با مشخص بودن تابع توزيع فشار تماسي در هر لحظه از بارگذاري و با كمك روابط تئوري حاكم بر پوسته هاي جدار نازك مي توان مدلي تئوري براي تحليل فرورفتگي در مواد نرم با در نظر گرفتن تاثير پديده آسيب ارائه داد. تابع توزيع فشار تماسي بين سنبه و لوله به صورت بارگذاري جانبي در مدلسازي هاي تئوري اعمال مي گردد. فشار تماسي در تغيير شكل الاستيك بر اساس روابط پايه مكانيك تماسي هرتز بدون در نظر گرفتن اصطحكاك و چسبندگي مدلسازي مي شود. اما در تغيير شكل هاي پلاستيك فرمولبندي صريح و كاملي براي بيان فشار تماسي و ابعاد سطح تماس بين دو جسم در حال برخورد وجود ندارد. بنابراين از يك روش عددي استفاده مي شود و فرمولبندي تجربي براي فشار تماسي و سطح تماس بين سنبه كروي صلب و لوله استوانه اي تغيير شكل پذير ارائه مي گردد. نهايتا مشاهده مي شود كه نتايج سازگاري بسيار خوبي با هم دارند و مدل تئوري قابل كاربرد براي انواع ابعاد، جنس، شرايط مرزي و بارگذاري لوله و سنبه است.