تحلیل خستگی چندمحوره منیفولد دود با درنظر گرفتن تنش ویسکوزیته
الموضوعات : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی
1 - دانشکده مهندسی مکانیک، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران
الکلمات المفتاحية: منیفولد دود, تحلیل اجزای محدود, خستگی چند محوره و تنش ویسکوزیته,
ملخص المقالة :
منیفولد دود به علت هندسه پیچیده و شرایط بارگذاری يکی از چالش برانگیزترين قطعات موتور است. این قطعه باید نوسانات سیکلی تنش های ترمومکانیکی را در طول عمر خود تحمل کند. بنابراین شبیه سازی و تحلیل ترک های خستگی آن لازم و ضروری است. در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی کم چرخه منیفولد دود با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزار آباکوس به منظور پیش بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی با استفاده از معیار چندمحوره صفحه بحرانی براون-میلر و نرم افزار MSC-FATIGUE انجام شده است. از ترکیب الگوی سخت شوندگی غیرخطی همگن-سینماتیک چابوچه با قانون تنش ویسکوز به منظور درنظر گرفتن اثر تنش ویسکوزیته استفاده شده است. نتایج تحلیل ترمومکانیکی نشان داد که بیشینه دما و تنش وان-مایسز 7/757 درجه سانتی¬گراد و 2/395 مگاپاسکال است و موقعیت آن در ناحیه همریختگاه است. پس همریختگاه منیفولد دود موتور ناحیه بحرانی است و احتمال ایجاد ترک های خستگی در آن وجود دارد. عمر خستگی منیفولد دود بدون و با در نظرگرفتن اثر تنش ویسکوزیته به ترتیب 9310 و 8850 سیکل محاسبه گردید. به عبارت دیگر درنظر نگرفتن اثر تنش ویسکوزیته در تحلیل عمر خستگی باعث می شود که تعداد سیکل های گسیختگی 460 سیکل یا حدود 2/5 درصد بیشتر از میزان مجاز تخمین زده شود. بنابراین لازم است اثر تنش ویسکوزیته در تحلیل عمر خستگی منیفولد دود درنظر گرفته شود. براي بررسي صحت نتايج تحلیل ترمومکانیکی و عمر خستگی، نتايج شبيه سازي شده با نمونه واقعي منیولد دود آسيب ديده مقايسه گردید و نشان داده شد که نواحي بحراني، مطابقت مناسبی با نواحي گسیختگی در نمونه واقعي دارد.
