Com o progresso contínuo da tecnologia e o surgimento contínuo de vários novos materiais e processos de fabricação, os requisitos para fixadores de alta resistência estão aumentando. Fixadores de alta resistência como elementos-chave de conexão em equipamentos mecânicos e estruturas, sua força e estabilidade afetam diretamente o desempenho e a segurança de todo o equipamento. Portanto, estudos de resistência e estabilidade visando novos fixadores de alta resistência são importantes.
Atualmente, as pesquisas em novos fixadores de alta resistência estão voltadas para seleção de materiais, projeto estrutural e processos de fabricação. Dentre estes, para a seleção de materiais, os principais estudos estão voltados para aços de alta resistência, ligas de alumínio e ligas de titânio. Estes materiais são capazes de se adaptar a uma variedade de ambientes de trabalho complexos devido às vantagens de alta resistência, dureza e resistência à fadiga.
No que diz respeito ao projeto estrutural, o design de novos fixadores de alta resistência usa principalmente métodos de design modernos, como análise de elementos finitos, design otimizado, a fim de melhorar sua força e estabilidade. Além disso, alguns novos processos de tratamento de superfície, tais como implantação iônica e revestimento químico, também são aplicados no tratamento de superfície de fixadores para melhorar sua resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência à fadiga.
No entanto, a pesquisa de novos fixadores de alta resistência ainda apresenta alguns problemas. Em primeiro lugar, o preço de alguns novos materiais é mais elevado, o que limita o seu âmbito de aplicação. Em segundo lugar, alguns processos de fabricação ainda não estão maduros para garantir a estabilidade da qualidade da produção em massa. Finalmente, devido à complexidade do equipamento mecânico e estrutural, o desempenho de novos fixadores de alta resistência em uso real ainda precisa ser mais estudado.
Este trabalho foi realizado por meio de uma pesquisa experimental, onde um novo tipo de fixador de alta resistência foi selecionado para o estudo detalhado de seus materiais, estrutura e processo de fabricação. Em primeiro lugar, as propriedades mecânicas dos novos materiais de alta resistência são testadas, incluindo resistência à tração, força de rendimento, alongamento, etc. Em segundo lugar, o método dos elementos finitos é utilizado para o projeto otimizado da estrutura dos novos fixadores de alta resistência, bem como para a simulação e análise de suas propriedades mecânicas sob carga estática e impacto. Por fim, foi realizado um estudo sobre o processo de fabricação de novos fixadores de alta resistência, explorando a viabilidade de produção em larga escala.
Os novos materiais de alta resistência foram testados quanto às suas propriedades mecânicas, obtendo-se resistência à tração de 2000MPa, limite de escoamento de 1500MPa e alongamento de 10%. Os resultados da análise de elementos finitos mostraram que os novos fixadores otimizados de alta resistência apresentam tensões máximas de 1200MPa sob carga estática e 1500MPa sob carga de impacto, ambas muito abaixo do limite de escoamento e resistência à tração do material. Os experimentos no processo de fabricação mostraram que a qualidade da superfície dos fixadores com o novo processo de tratamento de superfície é estável e que a resistência ao desgaste, à corrosão e à fadiga são significativamente melhoradas.
Neste trabalho, foi realizado um estudo experimental com novos fixadores de alta resistência, os quais confirmaram sua alta resistência e boa estabilidade. Em estudos futuros, os seguintes aspectos podem ser aprofundados:
Estudar processos de preparação de novos materiais de alta resistência, reduzindo seus custos e melhorando a viabilidade da produção em larga escala;
Otimize ainda mais o design estrutural dos novos fixadores de alta resistência e melhore seu desempenho em condições de carga complexas;
Estudar os princípios e aplicações de novos processos de tratamento de superfície e explorar métodos de tratamento de superfície mais eficientes e ecológicos;
Estudo experimental da aplicação de novos fixadores de alta resistência em máquinas e equipamentos reais e estruturas para avaliar o desempenho a longo prazo.
Em conclusão, o estudo da resistência e estabilidade de novos fixadores de alta resistência pode fornecer uma referência importante para a melhoria de seu desempenho e direção de desenvolvimento em aplicações reais. Isto contribuirá para melhorar a segurança e a fiabilidade das máquinas, equipamentos e estruturas, promovendo o progresso tecnológico nos domínios em causa.
