Journal of Applied Mechanical Engineering

Abstrait

Conception et optimisation des fixations vissées pour réduire le facteur de concentration des contraintes

Govindu N, Jayanand Kumar T et Venkatesh S

Les boulons et les écrous sont utilisés pour la fixation temporaire dans les machines et les assemblages structurels ; ils jouent un rôle important pour restreindre le mouvement des pièces individuelles dans l'assemblage. Environ 10 à 20 % des fixations sont utilisées dans diverses conceptions, tailles, niveaux de résistance et matériaux dans des systèmes mécaniques complexes pour diverses applications. La répartition inégale des charges dans les fixations filetées provoque une rupture par fatigue due à la concentration de contraintes. Dans cet article, la répartition des contraintes dans les filetages Buttress et ACME, pour divers modèles symétriques tels qu'une rainure ajoutée au boulon et à l'écrou, une marche est ajoutée à l'écrou, avec ou sans rainure sur le boulon, et au diamètre réduit, un cône est ajouté à l'écrou et une rainure sur le boulon sont conçus en 3D et analysés et validés à partir de modèles 2D développés pour réduire la concentration de contraintes. L'objectif de cette étude est de montrer la comparaison quantitative entre les modifications de conception des boulons et écrous Buttress et ACME pour améliorer efficacement les méthodes de conception afin de réduire la concentration de contraintes. Dans cette étude, diverses conceptions géométriques sont proposées pour réduire le facteur de concentration des contraintes.