در ساخت سازه¬های مکانیکی از قطعات زیادی استفاده می‌شود که بوسیله¬ی پیچ و مهره و یا پرچ به هم متصل شده‌اند. برای ایجاد این اتصالات نیاز به سوراخ است و وجود این سوراخ¬ها سبب تمرکز تنش و کاهش مقاومت سازه در برابر بارهای خستگی می¬شود. ایجاد میدان تنش پسماند فشاری در اطراف سوراخ یک روش مناسب برای کاهش آثار تمرکز تنش می-باشد. انبساط سرد فرایندی است که این میدان تنش پسماند فشاری را در اطرف سوراخ ایجاد می‌کند. سازوکار دیگری که می¬تواند موجب تولید تنش¬های فشاری در نواحی اطراف سوراخ شود بستن پیچ و مهره است. در سال¬های اخیر تعدادی گزارش پژوهشی، تاثیر مثبت انبساط سرد و اتصال پیچ را در قالب نمودارهای تنش-عمر ارائه نموده¬اند. در راستای ایجاد مدل¬های نظری مناسب برای این نوع رفتار سازه¬ای، در این مقاله روابط تحلیلی مربوط به انبساط سرد با استفاده از تئوری پلاستیسیته گرادیان کرنش و با فرض کرنش صفحه‌ای بدست آمده است. ضمن در نظر گرفتن مدل انبساط سرد تاثیر کشش و بستن پیچ و مهره نیز مورد تحلیل قرار گرفته است. میدان تنش تسمه به¬طور نظری در اثر تاثیر هم¬زمان کشش، انبساط سرد و اتصال پیچ استخراج گردیده است. از سوی دیگر تحلیل¬های محاسباتی مشابه به کمک نرم¬افزار آباکوس انجام گردیده است. ضمن مقایسه نتایج تحلیل تنش محاسباتی-نظری از آن برای تخمین عمر تسمه استفاده شده است. نمودارهای تنش-عمر تحلیلی استخراج گردیده و میزان انطباق آن با نتایج تجربی بررسی شده است.

کلمات کلیدی