Effect of bolt layout on the mechanical behavior of bolted joint
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
براغي التثبيت (مسمار التثبيت اللولبي) يعتبر من الأشياء الشائعة الاستعمال في ربط وتثبيت قطع الآلات والمنشآت بعضها ببعض وغيرها وذلك نظراً لسهولة تبديلها وتثبيتها . إن التحاليل الإجهادي الناتج عن عملية تثبيت هذه البراغي ، يتأثر بعوامل كثيرة منها : حجم البرغي نفسه ، وقطره ، وعدد الألواح التي يراد تثبيت بعضها ببعض ، وظروف تطبيق القوى وعدد البراغي المستخدم لذلك وطريقة توزيعها . لهذه الأسباب كلها تعتبر دراسة هذه الأمور من الأمور الصعبة . إن المهتمين لهذا النوع من الدراسة استخدموا عدة محاور وطرق منها النظري أو التحليل الرقمي أو بالدراسات المعملية . أما الطرق النظرية فتتطلب وجود حلول للمعادلات التفاضلية الاعتيادية والجزئية منها والتي في أغلبها لا يمكن إيجادها في الحقيقة . أما الطرق المعملية فتتطلب وقتا طويلا ومواردا مالية كبيرة وليست من السهولة إعادة التجارب نفسها وبظروفها فيما لو حدث أي خلل . لهذه الأسباب المتعلقة تصبح الطرق الرقمية أكثر فعالية واختصارا للوقت والجهد فمن خلال الطرق الرقمية يمكن تغيير أو اعتبار أي من العوامل المؤثرة في التحاليل بسهولة ويسر . في هذه الدراسة استخدمت طريقة العنصر المحدود بأبعاده الثلاثة وذلك من خلال برنامج (ANSYS) لتحليل الإجهادات في براغي التثبيت . ولقد تم شرح النموذج المستخدم في هذه العملية وطريقة تأثير القوى عليها والتي تتضمن القوى الشدية والقوى القصية . كما أضيف التأثير الغير خطي في هذا النموذج من خلال تمثيل للأسطح المتقابلة والمتلامسة فيه بالعناصر المحدودة المناسبة . إن نتائج هذا البحث تضمنت الإجهادات المترتبة نتيجة تأثير عدة إزاحات هي : 0.6 ملم و 0.8 ملم و 0.1 ملم وعدة فروقات الخلوص في الأقطار وهي 0.01 ملم ، 0.05 ملم ، 0.5 ملم وقوى شدية أولية هي 500 نيوتن ، 9000 نيوتن و 30000 نيوتن كما تضمنت عوامل احتكاك مختلفة هي 0.1 ، 0.2 ، 0.3 . بعد هذه الدراسة المركزة على واحد من البراغي تم توزيع النموذج ليشمل أربعة براغي تثبيت لدراسة تأثير توزيعها على اللوحين المارد تثبيتها تحت تـأثير قوى القص . وأخيراً تم خلال هذه الدراسة بإجراء تجارب معملية للتأكد من صحة وسلامة النموذج الرقمي . كما انتهت الدراسة بإيجاد علاقة تربط بعض العوامل الهندسية لمقارنة بعض نماذج توزيع البراغي بعضها ببعض وذلك من خلال تحديد أكثر البراغي حرجا (أكثر إجهادا) .