شبیه سازی عددی و شناسایی عوامل اثرگذار در فرایند نورد پره کمپرسور موتور توربین گازی

فرآیند نورد، فرآیندی است که با حرکت دورانی خلاف جهت دو غلتک و فشار حاصل از آنها تغییر ضخامت وتغییرشکل برای قطعه کار مورد نظر حاصل می شود. فر آیند نورد برحسب محصولات تولید شده به دو دسته نورد مقاطع متقارن و مقاطع نامتقارن تقسیم بندی می شوند.یکی از روشهای ساخت پره های کمپرسور موتور های توربین گازی بدلیل شکل آیرودینامیکی و پیچیده و استحکام مکانیکی بالا، فرایند نورد نامتقارن می باشد. در این پایان نامه فرآیند نورد سرد پره کمپرسور یک نوع موتور توربینی به صورت تحلیلی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. تحلیل عددی فرآیند نورد سرد پره های توربینی با توجه به پیچیدگی فرآیند و روابط تحلیلی از اهمیت خاصی برخوردار است، بخصوص چون در روابط تحلیلی برای محاسبه با ساده سازی و حذف کردن بعضی از پارامتر ها نتایج بصورت تقریبی بدست می آید. در حالت تحلیلی نیروی وارد بر غلتک با استفاده از روابط تحلیلی بررسی شده است.سپس با ایجاد مدل اجزاء محدود فرآیند نورد سرد پره کمپرسور، شبیه سازی شده و پارامترهای نورد با اجرای آزمایشات طراحی شده مورد بررسی قرارگرفته است. برای مشخص کردن ضریب اصطکاک از روش تست حلقه استفاده شده است که با استفاده از منحنی های کالیبراسیون این مقدار برای اصطکاک بدست آمده است.پارامترهای مورد بررسی به ترتیب ضخامت و عرض ورق اولیه، شعاع غلتک ها و ضخامت و عرض کانال پلیسه و تعداد مراحل نوردمی باشند.با استفاده از روش عامل کسری طراحی آزمایشات انجام می گیرد که برای 6 عامل با دو سطح برای هر کدام ، تعداد آزمایشات 32 می شود.بعد از آنکه آزمایشات اجرا شد و خروجی ها استخراج گردید ، متغیر های پاسخ نیروی نورد ، پر شدگی سطح مقطع پره کمپرسور و سطح مقطع پلیسه به روش آنالیز واریانس انجام شده است . سپس با استفاده از نتایج خروجی از آنالیز واریانس و نمودارهای عوامل اصلی و اثرات متقابل، به بررسی عوامل اثر گذار نورد سرد پره کمپرسور پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد افزایش پارامترهای شعاع غلتک،ضخامت و عرض ورق اولیه ، ضخامت و عرض کانال پلیسه باعث افزایش نیروی نورد می شوند و افزایش تعداد مراحل نورد باعث کاهش نیروی نورد خواهد شد. افزایش ضخامت و عرض ورق اولیه،باعث پرشدگی بهترسطح مقطع پره خواهد شد. همچنین اگر عرض و ضخامت ورق اولیه بیشتر باشد حجم پلیسه تولید شده بیشتر خواهد شد.