تحلیل توزیع تنش و پیش بینی شکست در اتصال دوبل به روش عناصر محدود

در این بررسی نحوه توزیع تنش، تمرکز تنش و پیش بینی محلهای شکست در اتصال دوبل، مقاومت کششی و گشتاورخمشی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر قطر دوبل در سه مقدار 6، 8 و10 میلیمتر، نوع گونه چوبی راش، توسکا و نوئل بر مقاومت کششی و گشتاورخمشی بررسی شده است. برای ساخت اتصالات T شکل ابعاد عضوها در اتصال مورد بررسی 5/2×5×5 سانتی متر بوده است. فاصله بین دوبل ها 2 سانتی متر بوده است. نوع گونه چوبی دوبل مورد استفاده در این تحقیق از جنس ممرز بوده که دوبل متداول در بازار است. چسب مورد استفاده به عنوان ماده کمکی نیز در اتصال دوبل چسب پلی وینیل استات می باشد. از ترکیب عوامل متغیر فوق 9 ترکیب عوامل بوجود آمده که با توجه به 4 تکرار جمعا 36 نمونه T شکل ساخته و مقاومت کششی و گشتاورخمشی بوسیله ماشین آزمون مکانیکی اندازه گیری شد. برای اعمال نیروهای مورد نظر برای بررسی مقاومت های مزبور از سرعت بارگذاری معادل با 25/1 میلی متر بر دقیقه استفاده شد. برای بررسی توزیع تنش و تمرکز تنش در اتصال ها از روش عناصر محدود و نرم افزار ANSYS استفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی المانی از اتصال که تنش حداکثر را تحمل می کند با المانی که در اتصال واقعی دچار شکست می شوند مطابق است. بنابراین توزیع تنش در قسمت میانی دوبل در اعمال گشتاورخمشی حداکثر است و تنش در اتصالات دوبل در نقاطی که شکست ایجاد شده متمرکز است. توزیع تنش در اتصالات دوبل در زمان اعمال بار کششی در قسمت های فوقانی دوبل حداکثر بوده و میزان تنش در حوالی حفره دوبل حداکثر است؛ به طور کلی شکست در حالت تجربی در اتصال دوبل بیشتر در عضوهای اتصال رخ می دهد تا دوبل.