بررسي اثر غلتش صفحه اي روي پوشش هدفمند (FGM) با اصطكاك با اصطكاك به روش المان محدود

در 2 سال گذشته تحقیق در مورد كاربرد پوشش ماده هدفمند بر روی سطوح قطعاتی نظیر چرخدنده و رولربیرینگ ها كه در حال تماس غلتشی هستند آغاز شده كه می تواند مزایای مقاومت سایشی ، حرارتی را ضمن استحكام در بر داشته باشد. هدف این مقاله تعیین تنش های حاصل از تماس غلتشی رولر صلب روی این پوشش و بررسی موقعیت بحرانی آغاز و رشد ترك های خستگی است. همچنین تاثیر ضریب اصطكاك نیز بر اندازه و موقعیت تنش های بحرانی بررسی می شود. آنالیز طول ناحیه تماس با توجه به تاثیر ضرایب اصطكاك های متفاوت از دیگر نتایج این پژوهش است. روش المان محدود و كدنویسی مربوطه جهت همگرایی معادلات در این مقاله به كار گرفته شده كه ضخامت بسیار كم پوشش هدفمند در برابر ابعاد بستر همگن همگرایی معالات را با مشكل مواجه می كند. حل مدل در شرایط كرنش صفحه ای و یك حل ضمنی خواهد بود. در مدل المان محدود دیگری نیز شرایط شبیه سازی پوشش هدفمند با تغییرات نمایی خواص مكانیكی بررسی شده است. نتایج حاكی از تنش های كششی بحرانی در بعد از تماس و تاثیر 14 درصدی ضریب اصطكاك بر این تنش هاست. نتایج با كارهای تحلیلی پیشین مقایسه شده كه دقت بالایی را در حل المان محدود نشان می دهد. نتایج این كار می تواند در تعیین خواص پوشش ها و جلوگیری از شكست خستگی كاربرد داشته باشد.