بهينه‌سازي هندسي نمونه تست خستگي فراصوتي بر اساس رفتار ترموالاستيك

امروزه به دليل پيشرفت تكنولوژي تعداد نوسان‌هاي اعمالي به برخي قطعات به محدوده 107 نوسان و بالاتر مي‌رسد اخيراً پژوهشگران به‌منظور مطالعه رفتار خستگي در اين قطعات از تست خستگي فراصوتي استفاده مي‌كنند. اين دستگاه به دليل فركانس بالاي بارگذاري و در نتيجه دستيابي به تعداد نوسان بالاتر در زمان كوتاه‌تر موردتوجه هست. استاندارد مورد پذيرش همگاني براي اين تست وجود ندارد لذا يكي از هندسه‌هايي كه اغلب به‌منظور نمونه در اين تست مورد استفاده قرار مي‌گيرد هندسه به فرم ساعت شني است. در اين پژوهش ضمن بررسي اين هندسه به‌منظور دستيابي به هندسه بهينه يا دستيابي به تنش بيشينه، تأثير پارامترهاي هندسي بر افزايش دما در حين ارتعاش در فركانس بالا يا همان اثر ترموالاستيكي كه به‌عنوان يكي از معايب تست خستگي فراصوتي شناخته مي‌شود بررسي شده است تا اين اثر نيز كمينه گردد. بدين منظور ابعاد هندسه ساعت شني شكل به‌صورت پارامتر تعريف گرديد و تغييرات آن با استفاده از شبيه‌سازي صورت گرفته مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه با كاهش شعاع انحنا در كنار ثابت بودن قطر مياني و قطر قسمت استوانه‌اي ميزان تنش افزايش مي‌يابد و همچنين ميزان تغييرات دما كاهش مي‌يابد از طرفي افزايش قطر قسمت استوانه‌اي درحالي‌كه قطر مياني و ميزان انحنا ثابت باشد سبب افزايش ميزان تنش و دما مي‌گردد. نتايج فوق با استفاده از چيدمان تجربي مورد ارزيابي قرار گرفت و تطابق خوبي در آن‌ها مشاهده گرديد.