تحلیل تنش و خستگی چند محوره در سرسیلندر آلومینیمی

هدف از انجام این پژوهش بررسی خستگی در سرسیلندر می باشد. برای این منظور آلیاژ a356 آلومینیم مورد استفاده در سرسیلندر مورد بررسی قرار دادیم. آزمایش کشش در دمای 25 و 120 و 280 درجه سلسیوس انجام شد و همچنین آزمایش خستگی هم دما در دمای 120 و 280 درجه سانتیگراد و با دامنه کرنش های 3/0 و 5/0 در صد انجام شد. با استفاده از نتایج آزمایشات کشش و خستگی هم دما ، رفتار سیکلی این آلیاژ را در نرم افزار المان محدود abaqus شبیه سازی شد. نمودار حلقه هیسترزیس تنش- کرنش پلاستیک بیست سیکل اول شبیه سازی با بیست سیکل اول آزمایشات مقایسه شد که برر?????????سی نقطه به نقطه نمودار ها تطابق خوبی را نشان داد.. در مرحله بعد برنامه ای برای تحلیل خستگی با استفاده از برنامه الحاقی python بر روی abaqus نوشته شد که عمر خستگی چند محوره بر مبنای رابطه مانسون کافین و معیار خستگی چند محوره ماکزیمم کرنش اصلی را در المان ها بدست آورده و به صورت کانتور عمر نمایش می دهد. این برنامه برای نمونه های شبیه سازی شده آزمایش هم دما اجرا شد و عمر بدست آمده توسط نرم افزار با عمر بدست آمده توسط نمونه ها مقایسه شد که تطابق خوبی را نشان می دهد. برای بررسی خستگی در سرسیلندر، یک مدل سرسیلندر موتور تک سیلندر با آلیاژ a356 انتخاب شد و در دو مرحله حرارتی و مکانیکی تجزیه و تحلیل شد و تنش ها و کرنش ها بدست آمد و نقاط بحرانی شناسایی شد و برنامه خستگی در ناحیه بین دریچه های دود و هوا که نقطه بحرانی است اجرا شد و عمر خستگی کم چرخه که معادل سیکل های حرارتی وارد شده به آن و معادل روشن شدن و گرم شدن تا خاموش شدن و سرد شدن موتور است ، به صورت کانتور عمر در این ناحیه بدست آمد. در مدل سرسیلندر در ناحیه بحرانی بین دو دریچه ، عمر خستگی را با استفاده از تئوری های مختلف به روش محاسبه دستی بدست آوردیم که با توجه به نتایج این محاسبات تطابق خوبی بین عمر حاصل از برنامه و عمر بدست آمده به روش دستی برقرار است. و از این میان تئوری های صفحه بحرانی فاطمی- سوشی و برون – میلر تطابق بیشتری با برنامه نوشته شده دارند.