بررسي تغيير ضريب اصطكاك و تنش در پديده‌ي خستگي مالشي به كمك دستگاه جديد طراحي شده

Investigation of variation of friction coefficient and frictional stress using a new designed device

در مقاله ي حاضر به بررسي تغيير ضريب اصطكاك كه يكي از پارامترهاي اصلي و مهم در پديده ي خستگي مالشي مي باشد، پرداخته شده است. اندازه گيري ضريب اصطكاك به كمك دستگاه طراحي شده انجام گرفته است. مزيت استفاده از دستگاه طراحي شده اين مي باشد كه دقت آن در اندازه گيري فشار تماسي و نيروي اصطكاكي و در نتيجه ضريب اصطكاك با حداقل خطا انجام مي‌شود. آلياژ مورد استفاده در اين تست، آلياژ آلومينيم 3T -2024 Al مي باشد كه يكي از آلياژهاي پركاربرد در سازه هاي هوا فضايي است. در اين پژوهش ضريب اصطكاك به صورت پارامتري كه تابعي از بارهاي عمودي و بارهاي محوري سيكلي مي باشد، مورد ارزيابي قرار گرفته است. نكته ي مهم ديگر در انجام تست‌ها، تغيير تنش اصطكاكي در بارهاي عمودي و بارهاي محوري متفاوت مي باشد كه بررسي گرديده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه با افزايش بار عمودي، ضريب اصطكاك كاهش يافته است اما تنش اصطكاكي افزايش مي يابد. تغيير تنش اصطكاكي پارامتري تعيين كننده در بررسي سايش ايجاد شده بين سطوح مي باشد. از نتايج حاصل مي توان در تحليل هاي عددي نظير تخمين عمر و يا پيش بيني محل شكست اتصالاتي همچون اتصالات دو لبه ي برشي كه تحت خستگي مالشي مي باشند، استفاده نمود.

In this paper, the variation of coefficient of friction, which is one of the main and important parameters in fretting fatigue, has been investigated experimentally. Measuring coefficient of friction has been performed with the designed device by the researchers. The advantage of using the above device is that it can almost accurately measure the contact pressure and friction force and thus the coefficient of friction. Al alloy 2024-T3 has been used as it is a frequently used alloy in aerospace structures. The coefficient of friction is considered here as a parameter which is a function of normal and cyclic axial load. Another important point in performing the test is the variation of frictional stress at different normal and axial loads which is measured. Results show that as the normal load increases, the coefficient of friction reduces but the frictional stress increases. Changing the frictional stress is the main parameter in investigating wear between interfaces. The above results can be applied in numerical analyses such as life prediction and/or predicting joints fracture section such as double shear lap joints which experience fretting fatigue.