تحلیل بررسی خستگی تجربی ارتعاشات در اتصالات پیچ و مهرهای با پوشش نانوکامپوزیتی تحت بارگذاری ارتعاشی شبه تصادفی در دمای محیط

این پژوهش با هدف تحلیل تجربی خستگی اتصالات پیچ و مهرهای تحت بارگذاری ارتعاشی شبه تصادفی در دمای محیط و بررسی نقش پوشش نانوکامپوزیتی در بهبود عملکرد این اتصالات انجام شد. اهمیت موضوع در این است که اتصالات پیچ و مهره ای نقاط بحرانی در سازه های صنعتی محسوب می شوند و شل شدگی یا شکست آنها می تواند پیامدهای جدی به همراه داشته باشد. در این مطالعه روش تحقیق به صورت آزمایشگاهی طراحی گردید. برای این منظور تعداد ۴۰ نمونه پیچ و مهره استاندارد انتخاب شد که نیمی از آنها با پوشش نانوکامپوزیتی تقویت گردیدند و نیمی دیگر به عنوان گروه کنترل بدون پوشش باقی ماندند. آزمایش ها با استفاده از دستگاه ارتعاشی قادر به اعمال بارگذاری شبه تصادفی انجام گرفت. برای سنجش پایایی ابزارها اندازه گیری های تکراری صورت گرفت و ضریب همبستگی بیش از ۰.۹۰ به دست آمد که نشان دهنده پایایی مطلوب بود. نتایج پژوهش بیانگر آن است که اتصالات پوشش دار در مقایسه با نمونه های بدون پوشش کاهش پیش بار کمتری داشتند و میانگین کاهش آنها از ۳۲ درصد در گروه کنترل به ۱۴ درصد کاهش یافت. همچنین عمر خستگی نمونه های پوشش دار به طور متوسط از ۱۲۰۰۰۰ چرخه در گروه بدون پوشش به ۲۱۰۰۰۰ چرخه افزایش پیدا کرد. علاوه بر این میزان انرژی ارتعاشی جذب شده در گروه پوشش دار حدود ۲۸ درصد بیشتر از گروه کنترل بود. این یافته ها نشان داد که پوشش نانوکامپوزیتی نقش موثری در بهبود مقاومت خستگی، کاهش شل شدگی و افزایش پایداری اتصالات پیچ و مهره ای دارد. در مجموع، دستاوردهای این پژوهش می تواند در طراحی ایمن تر سازه ها و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری صنایع حساس به کار گرفته شود.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات ، خستگی پیچ و مهره ، نانوکامپوزیت ، بارگذاری شبه تصادفی