ارزیابی رفتار خستگی پره ی دوار کامپوزیتی تحت اثر بارهای دامنه متغیر آیرودینامیکی

پره های دوار به کار رفته در بسیاری از سازه های مهندسی، به طور ذاتی و اجتناب ناپذیر، در معرض انواع بارهای دامنه متغیری قرار دارند که در طول زمان موجب خستگی و زوال استحکام آن ها می گردد. در مطالعه ی حاضر، رفتار خستگی یک پره ی کامپوزیتی متشکل از اسپار آلومینیومی و چندلایه ای کامپوزیتی، تحت اثر بارهای دامنه متغیر آیرودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. اساس این ارزیابی، بر پایه ی فلسفه ی طراحی خستگی عمر ایمن استوار بوده است. ابتدا، بارهای وارد بر پره، در طی شرایط کاری مختلف استخراج شده است. سپس با اعمال این بارگذاری ها بر روی مدل عددی پره، مولفه های تنش (یا کرنش) وارد بر اجزاء فلزی و کامپوزیتی پره بدست آمده اند. در نهایت و بر اساس مولفه های تنش (کرنش) بدست آمده برای هریک از المان های مدل (در شرایط پروازی و زوایای گردش مختلف)، میزان پارامتر تجمیع آسیب خستگی اسپار آلومینیومی پره و هریک از لایه های معادل پوسته ی کامپوزیتی، محاسبه گردیده اند. نتایج نشان دهنده ی آن بوده است که آسیب خستگی هم در اسپار آلومینیومی و هم در اغلب لایه های کامپوزیتی، در نزدیکی ریشه پره، بیشتر است که لازم است در طراحی این قطعه به آن توجه داشت. در کنار نتایج ارائه شده، متدولوژی انجام این ارزیابی نیز معرفی گردیده است.

کلیدواژه ها:

پره ی کامپوزیتی ، خستگی ، آسیب ، بارهای دامنه متغیر