| تحلیل عمر خستگی قطعات واحد تولید توان موتور دوار زوج روتور در شرایط بحرانی با استفاده از آلیاژ فولادی 4130 |
| کد مقاله : 1224-AERO2024 |
| نویسندگان |
|
سید محمد حسینی1، محمدرضا زمانی *2، احسان براتی3 1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده و پژوهشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر 2استادیار، دانشکده و پژوهشکده مهندسی مکانیک،، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران. 3دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر |
| چکیده مقاله |
| موتور دوار مورد نظر، نوعی موتور احتراق داخلی پیشرفته است که روش کار آن با موتورهای مرسوم رفت‌و‌برگشتی متفاوت است. با توجه به فناوری و چرخه نوین موتور دوار پیشرفته و به دلیل تنش‌های حرارتی و تنش‌های مکانیکی پیوسته که به آن وارد می‌شود، تحلیل پدیده خستگی در قطعات این نوع موتور از اهمیت بالایی برخوردار است. از اینرو در این مقاله به تحلیل قطعه پایه پیستون موتور دوار که تحت اثر مستقیم بارهای مکانیکی و حرارتی در چرخه احتراق قرار دارد و دارای شرایط بحرانی در اعمال بارگذاری و تنش می‌باشد، پرداخته شد. بدین منظور ابتدا به معرفی بخش‌های مختلف موتور و نحوه کارکرد آن پرداخته شده و سپس مشخصات عمومی، دینامیکی و هندسی پایه پیستون در موتور دوار تحت فشار و گشتاور متناوب از یک مقاله مرجع، استخراج و با کمک شبیه‌سازی المان محدود، بازتحلیل و نتایج آن صحه‌گذاری شده است. سپس مدل‌سازی هندسی قطعات موتور دوار در نرم‌افزار کتیا انجام و روند محاسبات عددی و المان محدود توسط نرم‌افزار آباکوس بر مبنای آلیاژ فولاد 4130 صورت گرفت و تنش‌های بیشینه و بحرانی و نقاط تمرکز تنش و هم‌چنین نقاطی که مستعد ترک و شکست هستند، بررسی شدهاند. در ادامه با استفاده از روش تحلیل عددی، پدیده خستگی و محاسبه‌ی طول عمر در نرم‌افزار FE-safe مورد بررسی قرار گرفت. پس از مشخص شدن نواحی دارای تمرکز تنش و احتمال شکست، طول عمر در آن نواحی بررسی شد و با توجه به نتایج، میزان تنش در قطعه پایه پیستون برابر با 190 مگاپاسکال و عمر حدود 1393 دقیقه می‌باشد. |
| کلیدواژه ها |
| خستگی مکانیکی/حرارتی- طول عمر- موتور دوار زوج روتور- تحلیل المان محدود- آلیاژ فولاد 4130 |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
