بهینه سازی هندسی نمونه تست خستگی فراصوتی بر اساس رفتار ترموالاستیک

امروزه به دلیل پیشرفت تکنولوژی تعداد نوسان های اعمالی به برخی قطعات به محدوده 107 نوسان و بالاتر می رسد اخیرا پژوهشگران به منظور مطالعه رفتار خستگی در این قطعات از تست خستگی التراسونیک استفاده می شود این دستگاه به دلیل فرکانس بالای بارگزاری و در نتیجه دستیابی به تعداد نوسان بالاتر در زمان کوتاه تر موردتوجه هست. استاندارد مورد پذیرش همگانی برای این تست وجود ندارد یکی از هندسه هایی که به منظور نمونه در این تست مورد استفاده قرار می گیرد هندسه به فرم ساعت شنی است. در این پژوهش ضمن بررسی این هندسه به منظور دستیابی به هندسه بهینه یا دستیابی به تنش بیشینه، تاثیر پارامترهای هندسی بر افزایش دما در حین ارتعاش در فرکانس بالا یا اثر الاستیک حرارتی که به عنوان یکی از معایب تست خستگی التراسونیک شناخته می شود بررسی شده تا این اثر نیز کمینه گردد. بدین منظور ابعاد هندسه ساعت شنی شکل به صورت پارامتر تعریف گردید و تغییرات آن با استفاده از شبیه سازی صورت گرفته مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با کاهش شعاع انحنا در کنار ثابت بودن قطر میانی و قطر قسمت استوانه ای میزان تنش افزایش می یابد و همچنین میزان تغییرات دما کاهش می یابد از طرفی افزایش قطر قسمت استوانه ای درحالی که قطر میانی و میزان انحنا ثابت باشد سبب افزایش میزان تنش و دما می گردد. نتایج فوق با استفاده از چیدمان تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت و تطابق خوبی در آن ها مشاهده گردید.