تحلیل خستگی سرسیلندر چدنی OM۴۵۷

در این پژوهش تخمین عمر خستگی سرسیلندر چدنی OM۴۵۷ مطالعه می شود. دلیل این مطالعه ، واماندگی کم چرخه این سرسیلندر در طی آزمایش استاندارد دوام می باشد. هدف این مطالعه آن است که با شبیه سازی تست دوام E۵، خستگی کم چرخه ی سرسیلندر در مناطق مورد نظر را پیش بینی نماید . شبیه سازی در یک گام پیش نیاز و سه گام تحلیل تکمیل می گردد. پیش نیاز مربوط به تعیین خواص ماده و سه گام شامل تحلیل سیالاتی ، تحلیل استحکامی و تحلیل خستگی می باشد. ابتدا بر اساس تحلیل های خنک کاری یک بعدی و تحلیل های سه بعدی به روش CFD شرایط مرزی حرارتی سرسیلندر استخراج می شود. در تحلیل استحکامی ، با تصویر مقادیر گرهی ضرایب انتقال حرارت از تحلیل سیالاتی و تجویز کلیه پیش بارها، بارهای مکانیکی و حرارتی ، میدانهای تنش و کرنش حاکم در سرعت های میل لنگ ۷۵۰، ۱۶۵۰، ۲۰۷۵، ۲۳۵۰ و ۲۶۰۰ دور بر دقیقه تعیین می گردد. در تحلیل خستگی سرسیلندر تحت بارگذاری چندمحوره نامتناسب با دامنه متغیر از تئوری صفحه بحرانی فاطمی -سوشی و تئوری آسیب انباشته استفاده می شود. جهت استخراج میدان اسکالر عمر خستگی سرسیلندر طی تست دوام E۵، یک کد به زبان برنامه نویسی Python نگارش می شود. نتایج نشان می دهد که نواحی بحرانی از حیث تجربه ی عمر محدود در طی سیکل های تست دوام، مناطق سطحی بین دریچه های سوپاپها می باشند. بر اساس نتایج ، این مناطق حداکثر فقط عمری در حدود ۱۰۰۰ سیکل تست دوام معادل ۱۰۰۰ ساعت ، تجربه خواهند نمود. منطقه بحرانی شناسایی شده و عمر پیش بینی شده در تطابق مناسبی با نتایج تجربی قرار دارد. حال شبیه سازی انواع فرآیندهای اصلاحی جهت بهبود عمر خستگی این قطعه میسر می باشد.

کلیدواژه ها:

سرسیلندر چدنی ، تحلیل خستگی ، OM۴۵۷ ، تحلیل استحکامی