پیش بینی عمر خزشی پره های توربین تعمیر شده از دو جنس

توربین های گاز کاربرد فراوانی در صنایع نیروگاهی و هوافضائی دارند. امروزه، بر مبنای جوشکاری دوجنسی، روش های اقتصادی برای تعمیر پره های این نوع توربین ها ابداع شده است. در این مقاله، روشی برای تعیین عمر خزشی یک قطعه تعمیر شده از دو جنس مختلف بر مبنای تحلیل اجزاء محدود گذرا ارائه شده است. بدین منظور، یک طرح ساده دو بعدی تحت نیروی گریز از مرکز پیشنهاد شده است. جنس ماده پایه و پرکننده به ترتیب سوپرآلیاژهای GH ۴۰۴۹ و Inconel ۷۱۸ در نظر گرفته شده اند. با توجه به وابستگی تنش ها به زمان، عمر پره با استفاده از قانون کسری جمع آثار آسیب، به کمک برنامه نویسی در نرم افزار انسیس تعیین شده است. جهت اطمینان، آزمایشی طرح ریزی شده که معرف نحوه خزش المان های بحرانی در مجاورت هم می باشد. در این آزمایش، از سرب به عنوان جنس نرم تر و از قلع ۷۰%-سرب۳۰% به عنوان جنس سخت تر استفاده شده و نتایج آزمایش با نتایج تحلیل عددی مقایسه شده است. بین نتایج شبیه-سازی عددی و آزمایش های تجربی برابری بسیار خوبی مشاهده می شود. نقطه گسیختگی به درستی پیش بینی شده و خطای پیش بینی عمر آن با مقدار حاصل از آزمایش فقط ۶ درصد اختلاف دارد. نتایج نشان می دهد که تفاوت بین خواص خزشی دو جنس پایه و پرکننده در مکان و شکل فرضی نزدیک ریشه پره موجب کاهش عمری معادل ۹۰ % عمر مبنا خواهد شد.