بررسي عددي و تجربي اثر عيوب فرم در سطح تماس اتصالات تداخلي بر استحكام اتصال

Experimental and Numerical Investigation on the Effect of form Defects in Contact Surface of Interference Fit Joints on the Strength of Joint

اتصالات تداخلي در صنعت كاربرد گسترده‌اي دارند. ساخت اين اتصالات همواره مستلزم دقت بالا و محدوديت‌هاي فراواني است. براي كاهش هزينه‌هاي توليد مطالعه اثر عيوب بر استحكام اتصال ضروري مي‌نمايد. استانداردهاي مربوط به اتصالات تداخلي بر مبناي وجود تداخل يكنواخت و ثابت در سرتاسر اتصال است. اما تغيير در مقدار تداخل، در سطح تداخل به صورت معمول و در فرآيندهاي توليد اين اتصالات به وجود خواهند آمد. در اين پژوهش تلاش مي‌گردد تا با پيشنهاد تعريف متوسط تداخل براي قطعات داري عيوب هندسه بتوان مقدار استحكام تداخل را به نحو موفقي پيش‌بيني نمود. در ادامه با استفاده از حل لامه و با استفاده از متوسط تداخل، استحكام اتصال محاسبه مي‌گردد. همچنين مدل واقعي اتصال تداخلي با استفاده از روش اجزاء محدود تحليل مي‌گردد. براي اعتبارسنجي، نتايج تئوري با نتايج تجربي مقايسه مي‌گردند. نتايج تئوري حاصل تطابق خوبي با نتايج نيروي استخراج تجربي محور نشان مي‌دهند. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه در قطعات داراي عيوب هندسه، در صورت برابري متوسط تداخل با مقدار مورد نظر در طراحي، مي‌توان به نحو موفقي از اتصال استفاده نمود.

Interference fitting widely uses in industry. These joints manufacturing are always associated with limitations and high precision. To reduce manufacturing costs, it is essential to study the influence of form defects on the assembly strength. Standards are limited to simple cylindrical parts. But, variation in interference are common in manufacturing process of these parts. In this article, it has been tried to predict strength of interference joints successfully, by proposing of new definition of mean interference for parts with form defects. Then, strength of interference joints were calculated using traditional Lame approach and mean interference value. Also, real model of interference fit with form defects were analyzed by finite element method. Theoretical results were compared with experimental results for validation. Theoretical results correlate well with those obtained through experiments. Results show that for defected interference fit joints, mean interference can be considered as reliable criterion for evaluation of joint strength.