بررسی اثر تنش های پسماند فشاری بر بسته شدن ترک و افزایش عمر دیسک کمپرسور موتور توربوجت
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده محمدحسین گزین
- استاد راهنما مهرداد آقایی خفری
- سال انتشار 1393
چکیده
دیسک کمپرسور موتور توربوجت یکی از قطعات حساس صنایع هوایی بوده که افزایش عمر آن می تواند برای صنایع هوایی کشور مفید باشد. یکی از روش های افزایش عمر خستگی و امنیت قطعات سازه های هوایی، اعمال تنش های پسماند فشاری است. هدف این پژوهش ارائه و ارزیابی مدلی است، که در آن اثر تنش پسماند فشاری بر افزایش عمر خستگی قطعات حساس هوایی در نظر گرفته شود. مروری بر مدل های پیشین ارائه شده در زمینه تنش های پسماند فشاری نشان داد، روش ضریب شدت تنش موثر و مفهوم بسته شدن ترک کاراترین مدل در این حیطه است. بررسی پارامترهای موثر در مدل اجزاء محدود بسته شدن ترک، نظیر معیار بازشدن ترک، اندازه المان، مدل رفتار ماده و سیکل های خستگی حاکی از تاثیر زیاد آنها بر پیش بینی رشد ترک به روش ضریب شدت تنش موثر است. تغییر این پارامترها می تواند تا 20 درصد بر پیش بینی عمر خستگی تاثیر گذار باشد. برای تعیین اثر اضافه بار بر رشد ترک خستگی الگوریتمی براساس مفهوم بسته شدن ترک ارائه گردید. مراحل مختلف مدل سازی و شبیه سازی این پروسه توسط کدنویسی پایتون به صورت خودکار انجام می شود. این مدل برای تعیین اثر تنش پسماند فشاری بر عمر خستگی قطعه نمونه با سوراخ مرکزی بکار گرفته شد که مقایسه نتایج آن با آزمایش های مرتبط، خطای 12 درصدی این روش را نشان داد. با اضافه کردن یک پارامتر به روابط رشد ترک، حساسیت عمر خستگی به تغییرات پارامترهای شبیه سازی اجزاء محدود بررسی شد و خطای نتایج به 5 درصد کاهش یافت. در ادامه برای اولین بار مدل تغییر شکل ترک صفحه ای بر اساس مقادیر ضریب شدت تنش موثر ارائه شد. در این روش مقدار رشد ترک براساس نرخ رشد ترک موثر در هر گره محاسبه شده و رشد ترک با استفاده از تکنیک مش بندی مجدد و با تلفیق نرم افزارهای آباکوس و متلب به صورت خودکارانجام می شود. خطای نتایج پیش بینی عمر خستگی به این روش قبل از راه به در شدن ترک 10 درصد و در مجموع 20 درصد بوده است. در ادامه، تحلیل تنش دیسک کمپرسور نشان داد ناحیه بحرانی ترک سوراخ های نگهدارنده ردیف اول با بیشنه تنش فون-میسز mpa329 بوده که ترک مود i در راستای شعاع دیسک در این ناحیه رشد می کند. استفاده از مدل بسته شدن ترک و روش تحمل آسیب، نشان داد افزایش طول اولیه ترک از mm5/0 به mm1/3 کاهش 20 درصدی عمر دیسک را در پی دارد. همچنین در طول ترک سطحی مساوی، فرض ترک اولیه گوشه ای دایروی پیش بینی عمر را 75 درصد افزایش می دهد. اعمال تنش پسماند فشاری نشان داد عمر خستگی دیسک 40 درصد برای طول ترک اولیه mm1 و 101 درصد برای طول ترک اولیه mm0/5 افزایش می یابد.
منابع مشابه
بررسی تجربی و عددی تأثیر فرایند ساچمه‌زنی شدید بر افزایش عمر خستگی آلومینیوم ۳۵۶A
بسیاری از قطعات مکانیکی در عمل تحت بارگذاری خستگی قرار دارند و بسیاری از شکست‌ها و از کار افتادگی‌های مکانیکی نیز بر اثر این نوع بارگذاری است. زمانی‌که یک چرخه‌ی بارگذاری خاص در دوره‌های زمانی متوالی تکرار می‌شود پدیده‌ی خستگی و عمر خستگی مطرح می‌شود. این پدیده به شکست قطعات در تنشی کمتر از تنش تسلیم ماده منجر می‌شود. امروزه، برای افزایش عمر خستگی روش‌های بسیاری پیشنهاد شده است. بسیاری از این...
متن کاملبهبود عملکرد و توزیع دمای خروجی محفظه احتراق یک موتور توربوجت در شرایط پروازی مختلف با ارتقای کمپرسور
ارتقای موتورهای هوایی موجود برای افزایش عملکرد و کاهش هزینه‌های طراحی و ساخت موتور جدید، همواره مورد نظر طراحان موتور قرار داشته است. یکی از بخش‌های مهم و ضروری درگیر در این روند، ارتقای محفظة احتراق است که باید پاسخگوی موتور ارتقایافته نیز باشد. در این پژوهش جریان احتراقی در محفظة احتراق یک موتور توربوجت ارتقایافته با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوئنت مدلسازی شده است. محفظة احتراق مورد مطالعه ...
متن کاملاثر سرعت بسته شدن پرس بر افت تنش و بازگشت فشردگی چوب فشرده توسکا
در تحقیق حاضر اثر سرعت بسته شدن پرس (در سه سطح 2/0، 4/0 و 6/0 میلی‌متر بر دقیقه) در سطح فشردگی ثابت 45 درصد، بر رفتار افت تنش و بازگشت فشردگی چوب توسکا موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سرعت بسته شدن پرس، مقدار تنش ایجادشده در چوب‌ها افزایش یافت و علت این امر به شکست پیوندهای کووالانسی هیدروژنی و آزادسازی تنش در سرعت پرس پایین‌تر نسبت داده شد. دو مرحله آزادسازی تنش در منحنی‌های افت ...
متن کاملاثرتنشهای پسماند بر رفتار خستگی قطعات دوار
این نوشتار به بررسی اثرات تنش پسماند ناشی از ماشین‌کاری بررفتار خستگی پره کمپرسور یک موتور توربینی می‌پردازد. از آن‌جا که کوپل تنش‌های پسماند با تنش‌های وارده و بارهای نوسانی روی عمر نمونه تأثیر دارد، ابتدا نقاط حساس تنشی روی پره که از نتایج تحلیل اجزاء محدود به دست آمد، تعیین شد. سپس تنش‌های پسماند در این نقاط با استفاده از روش سوراخ‌کاری اندازه‌گیری و در ادامه تنش‌های دینامیکی وارده بر پره با...
متن کاملبررسی اثر پارامترهای فیزیکی، گرمایی و مکانیکی بر تنش های پسماند میکرو در کامپوزیت های پلیمری
متن کامل
ارزیابی تنش‌های پسماند در پوشش‌کاربید تنگستن کبالت حاصل از فرآیند HVOFبا استفاده از روش XRD
تنش‌های پسماند، خاصیت جدایی‌نا‌پذیرِ پوشش‌های پاشش حرارتی مانند پوشش‌های کاربید تنگستن کبالت، بسته به حالت‌شان می‌توانند برای عملکرد و عمر قطعه زیان‌بار یا مفید باشند. در پژوهش حاضر، هدف بررسی تنش‌های پسماند در راستای ضخامت پوشش پاشش حرارتی WC-12Co حاصل از فرآیند HVOF بود. این تنش‌ها با استفاده از پراش پرتو X در سطح آزاد پوشش و در راستای ضخامت پوشش در عمق‌های 50، 150، 230 و 300 میکرومتر بررسی شد...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023