تحلیل مکانیک شکست و تخمین عمر رشد ترک خستگی پره توربین گاز با استفاده از روش المان محدود

نویسندگان

احمد مامندی

استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران مصطفی رجبی

کارشناس، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران

چکیده

در این مقاله تحلیل مکانیک شکست و تخمین عمر خستگی پره ترک دار بخش داغ توربین کمپرسور گاز انجام شده است. در ابتدا با استفاده از نرم افزار المان محدود ansys تحلیل تنش پره بدون ترک تحت بارگذاری های حرارتی و مکانیکی شامل دوران، توزیع دما و فشار بر روی ایرفویل پره برای حالت پایای 100 درصد انجام شده است. از نتایج این تحلیل، مناطق دارای تنش بالا و مستعد رشد ترک در پره شناسایی می گردند. سپس با مدل سازی ترک در این نواحی، عمر رشد ترک خستگی تخمین زده می شود. برای این منظور، ابتدا در نرم افزار ansys برای ترک هایی با ابعاد مختلف مقدار ضرایب شدت تنش محاسبه می شود. سپس با استفاده از این مقادیر و نیز نمودار نرخ رشد ترک (da/dn) برحسب ضریب شدت تنش ماده (ki)، نرخ رشد ترک سیکلی برای ترک هایی با نسبت ابعاد مختلف (a/c) محاسبه می گردد. در انتها با انتگرال گیری عددی، تعداد سیکل خستگی (nf) تا رسیدن به عمق ترک بحرانی (af) برای پره توربین محاسبه می گردد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل مکانیک شکست نمونه های دیسکی ترک دار با استفاده از روش المان مرزی

    شکست سازه های سنگی و گسترش ترک در آن‌ها اغلب تحت مد ترکیبی رخ می‌دهد. از این رو تعیین پارامترهای مکانیک شکست مصالح سنگی در حالت مد ترکیبی (چقرمگی مد I و II)، به‌عنوان معیاری برای شروع و گسترش ترک بسیار ضروری است. نمونه‌هایی با هندسه مختلف برای اندازه‌گیری پارامترهای بیان‌شده استفاده شده است. ولی نمونه دیسکی با یک تر...

متن کامل

بررسی اثر ناحیه غنی از رزین بر رشد ترک در هسته‌ی فومی پره کامپوزیتی توربین بادی به روش المان محدود

ناحیه‌ی غنی از رزین یکی از عیوب رایج حین فرایند ساخت کامپوزیت‌های ساندویچی در روش تزریق رزین به کمک خلا است. در این مقاله، شبیه‌سازی عددی گسترش ترک در نمونه‌های کامپوزیت ساندویچی از پره‌ی توربین بادی با استفاده از معیار بسته شدن مجازی ترک و روش اجزای محدود توسعه یافته انجام می‌شود. با در نظر گرفتن سه اندازه‌ی مختلف برای ناحیه‌ی غنی از رزین، اثر ابعاد این ناحیه بر رفتار رشد ترک و واماندگی کامپوز...

متن کامل

تحلیل مکانیک شکست نمونه های دیسکی ترک دار با استفاده از روش المان مرزی

شکست سازه های سنگی و گسترش ترک در آن ها اغلب تحت مد ترکیبی رخ می دهد. از این رو تعیین پارامترهای مکانیک شکست مصالح سنگی در حالت مد ترکیبی (چقرمگی مد i و ii)، به عنوان معیاری برای شروع و گسترش ترک بسیار ضروری است. نمونه هایی با هندسه مختلف برای اندازه گیری پارامترهای بیان شده استفاده شده است. ولی نمونه دیسکی با یک ترک مرکزی (cscbd) به دلیل در دسترس بودن مغزه های حفاری و همچنین سهولت آماده سازی، ...

متن کامل

توسعه مدل ارزیابی عمر خستگی - خزشی پره توربین گاز تحت بارهای ترمومکانیکی در چارچوب مکانیک آسیب محیط پیوسته

هدف از این تحقیق ارائه مدلی برای ارزیابی عمر خستگی - خزشی پره توربین گاز است. اجزای ناحیه داغ یک توربین گاز که شامل بخش توربین و محفظه احتراق است تحت بارهای حرارتی و مکانیکی در اثر مکانیزمهای خستگی و خزش دچار آسیب میشوند. آسیب به صورت توامان رخ میدهد، لذا لازم است اثرات آنها و برهمکنش این دو مکانیزم در کنار هم مورد توجه قرار گیرد. به منظور دستیابی به این هدف، مدل ویسکوپلاستیک چبوش که قابلیت مدل...

متن کامل

تخمین عمر خستگی در اتصالات مکانیکی بال هواپیما با استفاده از روش اجزا محدود

در این مقاله با بهره‌گیری از نرم‌افزار اجزا محدود آباکوس، به تحلیل خستگی اتصالات مکانیکی بکار رفته در سازه و پوسته آلومینیومی بال هواپیمای مسافربری ایرباس A320، پرداخته می‌شود. بدین منظور در ابتدا مدل سه‌بعدی بال هواپیما در نرم افزار کتیا ترسیم شده و سپس با انتقال آن به نرم‌افزار آباکوس، مدل اجزا محدود بال هواپیما تهیه گردید. در این مدل در پوسته بال از المان پوسته و در سازه داخلی بال از المان ج...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز

جلد ۴۶، شماره ۲، صفحات ۱۲۵-۱۳۹

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023