Views
17
Otofretaj, kalın cidarlı silindirlerin basınç taşıma kapasitesini ve yorulma ömrünü artırmak için silindir et kalınlığında artık kalıcı gerilme oluşturma işlemidir. Bu artık gerilme, çalışma basıncının oluşturduğu gerilmenin bir kısmını nötr ederek, basınçlı kapların basınç taşıma kapasitesini artırır. Pratikte birçok otofretaj yöntemi olmakla beraber, özellikle ağır silah namlularında uygulanan iki otofretaj yöntemi mekanik ve hidrolik otofretaj işlemleridir. Bu çalışmada, ağır silah namlusuna mekanik otofretaj uygulanmasında oluşan gerilmeler sonlu elemanlar metodu (SEM) ile sayısal olarak hesaplanmıştır. SEM modelinde iki boyutlu (2B) aksisimetrik geometri kullanılmıştır. SEM modeli literatürdeki veriler ile doğrulanmıştır. Otofretajsız namluda 670 MPa çalışma basıncı altında namlu iç çapında Von Mises eşdeğer gerilmenin değeri 1350,3 MPa olarak hesaplanmıştır. Otofretaj uygulanmış namluda ise Von Mises eşdeğer gerilmesinin maksimum değeri, namlunun et kalınlığının %63’ne karşılık gelen bölgede 1122,3 MPa olarak hesaplanmıştır. Bu gerilme değerinin namlu akma mukavemeti olan 1195 MPa’ın altında olduğu görülmektedir. Sonuç olarak çalışma basıncı altında otofretaj uygulanmış namluda Von Mises eşdeğer gerilmesi, otofretaj uygulanmayan namluya göre %16,88 oranında azalmıştır. Bu sebeplerden dolayı, ağır silah namlularında otofretaj işleminin uygulanması ve oluşan gerilmelerin hesaplanması namlu ömrü ve basınç taşıma kapasitesi açısından kritik öneme sahiptir.
Autofrettage process is used to forms residual stresses increasing the pressure carrying capacity and fatigue life of thick-walled cylinders. These residual stresses counteract some of the stresses during service pressure application and increase the pressure carrying capacity of pressure vessels. Although there are many techniques in practice, swage and hydraulic autofrettage processes mostly have been used in heavy gun barrel production process. In this study, the stresses developed at the end of the swage autofretage process on a heavy gun barrel are numerically calculated by using a FEM program. In FEM analysis, a two-dimensional (2D) axisymmetric model has been used. The FEM model is validated with data from the literature. The Von Mises stress under working pressure for non-autofrettaged barrel is calculated as 1350.3 MPa. The Von Mises equivalent stress for the autofrettaged barrel is 1122.3 MPa at 63% barrel thickness. It is seen that this stress value is below the barrel yield strength of 1195 MPa. As a result, there is 16.88% reduction of Von Mises for autofrettaged barrel under the working pressure. Thus, the application of autofrettage process on heavy weapon barrels and the calculation of the resulting stresses are critical for barrel life and pressure carrying capacity.
Field : Mühendislik
Journal Type : Uluslararası
Article Detail 
Similar Articles
Download PDF
Journal Information
Listen Paper
Cite
Print This Page
Share
Mendeley
