تحلیل شکست در چرخدنده های ساده سبک سازی شده سوراخ دار 1 کامپوزیت زمینه فلزی

امروزه کاهش وزن در چرخدنده ها و متعاقبا در سیستم های انتقال قدرت از دغدغه های اصلی تولیدکنندگان و طراحان چرخدنده است که برای رسیدن به این هدف ، ساخت چرخدنده با ریم نازک 3،کاهش پهنای چرخدنده ، ایجاد سوراخ دراطراف چرخدنده ، ایجاد وب 4 و استفاده از مواد چند لایه را در برنامه خود قرار دادند. باتوجه به بار نوسانی و در نتیجه وجود خستگی و شکست چرخدنده ها ،نازک کردن بیش از حد ریم یا پهنای چرخدنده باعث بروز ترک و شکست و از رده خارج شدن ماشین می شود که این خود باعث اعمال هزینه می شود .کامپوزیت های زمینه فلزی در سالهای اخیر به علت وزن کم،استحکام و سفتی زیاد، مدول ویژه بالا و مقاومت سایشی بسیار عالی توسعه بسیار زیادی یافته اند . در حال حاضر این کامپوزیت ها در صنایع هوافضا، صنایع نظامی و خودروسازی و برای ساخت قطعات جنگنده ها و ماهواره ها، قطعات اتومبیل و غیره به کار می روند. تحلیل شکست در چرخدنده ها و محورهای انتقال قدرت به کمک روش های عددی از پیشرفت های چشم گیر در زمینه مکانیک شکست 5 به حساب می آیند. تحلیل این نوع چرخدنده ها توسط نرم افزارهای المان محدود مانند آباکوس 6 و به دست آوردن نقاط ضعف طراحی ها جهت بهبود آنها، از بروز شکست و خسارتهای احتمالی جلو گیری می کند.در این تحقیق باتوجه به اهمیت پارامتر ضریب شدت تنش در مکانیک شکست ، مدل سازی یک چرخدنده ساده ترک دار سبک سازی شده سوراخ دارکامپوزیت زمینه فلزی در نرم افزار المان محدود آباکوس با روش انتگرال J انجام شد ومقادیر ضریب شدت تنش به دست آمده با نوع فولادی مقایسه شد .

کلیدواژه ها:

مکانیک شکست ، چرخدنده ساده ترک دار ، ضرایب شدت تنش ، کامپوزیت زمینه فلزی ، روش المان محدود