مطالعه اثر زبری سطح بر عمر خستگی پرچرخه آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم پیستون موتور

شرایط سطح یکی از اصلی ترین پارامترهای موثر بر رفتار خستگی می باشد. به طور کلی، روش های ساخت رایج مانند ماشین کاری باعث کمتر شدن کیفیت سطح و کوتاه تر شدن عمر خستگی نسبت به نمونه های آزمایشگاهی که اکثرا دارای سطح پولیش شده هستند، می شود. در این پژوهش، اثر زبری سطح بر عمر خستگی آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم پیستون مورد مطالعه قرار گرفت. برای این امر، ابتدا نمونه های استاندارد آزمون خستگی پس از ریخته گری و ماشین کاری تحت فرآیند پولیش کاری قرار گرفتند. در ادامه بعد از اندازه گیری مقادیر زبری، نمونه های استاندارد تحت آزمون خستگی پرچرخه چرخشی- خمشی قرار گرفتند و رفتار خستگی نمونه های پولیش شده آلیاژ الومینیوم با نمونه های پولیش نشده مقایسه گردیده است. در ادامه، به کمک توزیع تنش حاصل از نرم افزار ABAQUS ، تاثیر تغییر زبری سطح بر رفتار خستگی آلیاژ آلومینیوم در نرم افزارهای FEMFAT و FE-SAFE بررسی شده است. نتایج حاصل از اجرای آزمون خستگی نشان داد کاهش زبری سطح بر اثر انجام فرآیند پولیش کاری باعث افزایش عمر خستگی آلیاژ آلومینیوم شده است. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی در نرم افزارهای FEMFAT و FE-SAFE نیز در مقایسه با داده های تجربی، مورد تایید قرار گرفته است

کلیدواژه ها:

خستگی پرچرخه ، زبری سطح ، آلیاژ آلومینیوم ، FEMFAT ، FE-SAFE