رفتار خستگی پره توربین هوایی تحت تنش های دینامیکی

موضوع این پروژه آنچنان که از عنوان آن مشخص می باشد بررسی عمر پره تحت تنشهای دینامیکی می باشد. با مروری بر کارهای انجام شده روشی که برای بدست آوردن این تنشها و سپس بدست آوردن عمر لازم می باشد برگزیده شد. برای بدست آوردن تنشهای دینامیکی نیاز به بدست آوردن دمپینگ سیستم می باشد. آزمایش ارتعاش آزاد و ارتعاش با شرایط مرزی ثابت بر روی پره انجام گرفت تا فرکانسهای طبیعی ، شکل مودها و دمپینگ بدست آید. برای تست حالت گیردار ، فیکسچر متناسب با ریشه پره طراحی و ساخته شد. تست آزاد به منظور بهینه نمودن مدل ‏‎fem‎‏مناسب انجام گرفت. شرایط تکیه گاهی مدل‏‎fem‎‏ با استفاده از نتایج انالیز مودال پره با انتهای ثابت بهینه سازی گردید. به این منظور از سه فنر ، یکی جانبی و دوتا پیچشی استفاده شد، سختی این فنرها عملا سختی موجود در تکیه گاه را مدل نمود تا فرکانسهای مدل ‏‎fem‎‏با فرکانسهای تست مطابقت یابد. در نهایت دمپینگ توسط روشهای موجود در آنالیز مودال بدست آمد. تحلیل آیرودینامیکی بر روی پره انجام گرفت، تا از آن طریق بتوان بارگذاری لازم برای بدست آوردن تنشهای خمشی حاصل از گاز دینامیک را مشخص نمود. پره مورد نظر درنرم افزار گمبیت ترسیم و المان بندی گردید و در نرم افزار فلوئنت تحلیل گردید. پروفیل فشار در حالت دو بعدی و سه بعدی بدست آمد. تنشهای حاصل از بارگریز از مرکز و آیرودینامیکی محاسبه گردید که از تنشهای آیرودینامیکی تنشهای دینامیکی محاسبه شدند. در نهایت از تنشهای بدست آمده عمر پره براساس دو معیار محاسبه می شود.