بررسی اثر تنش ناشی از همبندی بر سرعت موج فراصوت در پیچ بستار موتور دیزل

برآورد دقیق نیروی همبندی در پیش­بارهای بالا یکی از اصلی‌ترین موضوعات در اتصالات پیچ‌های خاص با استحکام بالا می‌باشد. این تحقیق روشی را برای برآورد نیروهای همبندی بر اساس سرعت موج اولتراسونیک با استفاده از روش Pulse-echo ارائه می­دهد که به تأثیر تنش‌های ناشی از فرایند همبندی بر تغییرات سرعت موج اولتراسونیک می‌پردازد. لذا نیروهای فرایند همبندی پیچ استحکام بالا بستار در یک موتور دیزل دریایی دور بالا با روش گشتاور-زاویه مورد مطالعه قرار گرفت. به‌منظور بررسی تأثیر عوامل مختلف، پیچ به‌صورت نو و کارکرده، در دو حالت پوشش­دار و بدون پوشش استفاده شد. در تمام مراحل همبندی به‌صورت هم‌زمان، تغییر طول اولتراسونیک، گشتاور همبندی و همچنین نیروی پیش­بار پیچ اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان ‌داد که در اولین مرحله همبندی پیچ نو، تغییر شکل جزئی پلاستیک رزوه باعث کاهش نیروی پیش­بار می‌شود. در مراحل بعدی، افزایش ضریب اصطکاک در زیر گل پیچ می‌تواند در پیش­بار تأثیرگذار باشد. همچنین عدم وجود پوشش فسفات روی نیز باعث افزایش ضریب اصطکاک و کاهش نیروی پیش­بار می‌شود. در صورت استفاده از روش همبندی زاویه‌ای، اثرات کاهشی فوق را می‌توان تا حد زیادی کنترل کرد. سرعت موج اولتراسونیک رابطه نسبتاً خطی با تنش همبندی پیچ دارد. مقایسه نتایج این مطالعات و دیگر محققان نشان داد که تنش محوری عمده تأثیر را بر تغییرات سرعت موج اولتراسونیک می­گذارد ولی وجود تنش‌های برشی نیز تا حدی می‌تواند باعث کاهش بیشتر سرعت موج شود. در نهایت رابطه تغییرات سرعت موج اولتراسونیک بر حسب تنش اعمالی در یک فرایند همبندی واقعی تا محدوده پلاستیک به­­دست آمد که با استفاده از این رابطه می‌توان با دقت 10% نیروی همبندی پیچ را تخمین زد.