بررسی اثر تنش ناشی از همبندی بر سرعت موج فراصوت در پیچ بستار موتور دیزل

برآورد دقیق نیروی همبندی در پیش بارهای بالا یکی از اصلی ترین موضوعات در اتصالات پیچ های خاص با استحکام بالا می باشد. این تحقیق روشی را برای برآورد نیروهای همبندی بر اساس سرعت موج اولتراسونیک با استفاده از روش Pulse-echo ارائه می دهد که به تاثیر تنش های ناشی از فرایند همبندی بر تغییرات سرعت موج اولتراسونیک می پردازد. لذا نیروهای فرایند همبندی پیچ استحکام بالا بستار در یک موتور دیزل دریایی دور بالا با روش گشتاور-زاویه مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی تاثیر عوامل مختلف، پیچ به صورت نو و کارکرده، در دو حالت پوشش دار و بدون پوشش استفاده شد. در تمام مراحل همبندی به صورت هم زمان، تغییر طول اولتراسونیک، گشتاور همبندی و همچنین نیروی پیش بار پیچ اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که در اولین مرحله همبندی پیچ نو، تغییر شکل جزئی پلاستیک رزوه باعث کاهش نیروی پیش بار می شود. در مراحل بعدی، افزایش ضریب اصطکاک در زیر گل پیچ می تواند در پیش بار تاثیرگذار باشد. همچنین عدم وجود پوشش فسفات روی نیز باعث افزایش ضریب اصطکاک و کاهش نیروی پیش بار می شود. در صورت استفاده از روش همبندی زاویه ای، اثرات کاهشی فوق را می توان تا حد زیادی کنترل کرد. سرعت موج اولتراسونیک رابطه نسبتا خطی با تنش همبندی پیچ دارد. مقایسه نتایج این مطالعات و دیگر محققان نشان داد که تنش محوری عمده تاثیر را بر تغییرات سرعت موج اولتراسونیک می گذارد ولی وجود تنش های برشی نیز تا حدی می تواند باعث کاهش بیشتر سرعت موج شود. در نهایت رابطه تغییرات سرعت موج اولتراسونیک بر حسب تنش اعمالی در یک فرایند همبندی واقعی تا محدوده پلاستیک به دست آمد که با استفاده از این رابطه می توان با دقت 10% نیروی همبندی پیچ را تخمین زد.