تحلیل ترک در پره توربین گازی

با توجه به اهمیت فراوان توربین های گازی و نقش موثری که در صنعت دارند در سالهای اخیر پره های این توربینها و ترکهای موجود بر روی آنها، مورد توجه قرار گرفته اند. هدف این تحقیق تحلیل ترک در پره توربین گازی و در نهایت بدست آوردن تکنیکی برای شناسائی میزان بحرانی بودن این ترکها می باشد. جهت دست یابی به این هدف، پره توربین و ترکهای موجود در مناطق مختلف روی این پره بصورت سه بعدی مدل شده اند و سپس با استفاده از نرم افزار ansys مورد تحلیل قرار گرفته اند. از آنجا که پارامتر مورد توجه در مکانیک شکست و مسائل تحلیل ترک، فاکتور شدت تنش می باشد، هدف اینگونه تحلیلها بدست آوردن این فاکتور می باشد. لذا در تحقیق حاضر با توجه به مدل سازی سه بعدی پره و شرایط بارگذاری، این پارامترها در سه بعد بدست آورده شده اند. روش استفاده شده برای محاسبه فاکتورهای شدت تنش بوسیله مدل کردن یک صفحه مستطیل شکل با وجود ترکی در وسط صفحه که دارای جوابهای تحلیلی دقیق می باشد، اعتبار سنجی شده و نتایج قابل قبولی بدست آمده است. برای دست یابی به نتایج لازم در مورد یک پره دارای ترک، پارامترهای طول ترک، زاویه و محل قرارگیری ترک، سرعتهای زاویه ای و فشار ناشی از برخورد گازهای داغ را تغییر داده و فاکتورهای شدت تنش در هر حالت بدست آمده اند و با مقایسه این نتایج با یکدیگر، برای ترک در بعضی از موقعیتهای پره، طول بحرانی ترک، سرعت زاویه ای بحرانی، فشار بحرانی و محل بحرانی قرارگیری ترک را بدست آورده ایم. تکنیک ارائه شده در این تحقیق، این امکان را به ما میدهد که با داشتن اطلاعاتی از جنس پره دارای ترک و شرایط بارگذاری، بحرانی بودن یا نبودن ترکها را تشخیص داده که در نهایت ما را در استفاده یا عدم استفاده از این پره ها راهنمائی خواهد کرد.