بررسی اثر هندسه همریختگاه در بهینه سازی عمر خستگی کم چرخه منیفولد دود

خستگی ناشی از بارگذاری ترمومکانیکی نقش تعیین کننده ای در ایجاد آسیب و کاهش عمر منیفولد دود دارد. هدف این پژوهش ارزیابی اثر اصلاح هندسی و بهینه سازی همریختگاه منیفولد بر عمر خستگی کم چرخه آن است. در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی کم چرخه منیفولد دود با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزار انسیس به منظور پیش بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی کم چرخه با استفاده از تئوری اسمیت-واتسون-تاپر و نرم افزار انسیس ان کد دیزاین انجام شده است. خواص مکانیکی چدن خاکستری با استفاده از تست های خستگی کم چرخه در دماهای مختلف بدست آمده است. نتایج عددی نشان داد که ماکزیمم دما در منیفولد دود اولیه و اصلاح شده به-ترتیب ۷۰۶.۶۷ و ۶۷۳.۰۹ درجه سانتیگراد است که در ناحیه همریختگاه منیفولد دود قابل مشاهده است. براساس نتایج تحلیل ترمومکانیکی، منیفولد دود بهینه سازی شده در مقایسه با منیفولد دود اولیه درحدود ۲۴ مگاپاسکال تنش کمتری را تحمل می کند. نتایج تحلیل عمر خستگی کم چرخه نشان داد که بهینه سازی منیفولد دود باعث افزایش عمر خستگی آن در حدود ۵۹۸۰ سیکل یا ۵۰ درصد خواهد شد. برای بررسی صحت نتایج تحلیل ترمومکانیکی و عمر خستگی کم چرخه، نتایج شبیه سازی شده با نمونه واقعی منیفولد دود آسیب دیده مقایسه گردید و نشان داده شد که ناحیه بحرانی مطابقت مناسبی با ناحیه گسیختگی در نمونه واقعی دارد.

کلیدواژه ها:

منیفولد دود ، بهینه سازی ، تحلیل اجزای محدود و عمر خستگی کم چرخه