بررسی رشد ترک خستگی در شافت یک کنتور توربینی

دبی تناوبی ودبی بیش از حد مجاز تعریف شده برای جریان سنج در ایستگاه های گاز و نیز وجود قطعات دوار از جمله شافت در جریان سنج های توربینی سبب شده است که بررسی رشد ترک خستگی در این قطعات ضرورت یابد. در پژوهش حاضر، رشد ترک خستگی شافت یک جریان سنج توربینی با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود و نیز کد کامپیوتری مورد بررسی قرار گرفته است.به منظور مدلسازی هندسی شافت از اسکن سه بعدی ابر نقاط استفاده شده است. جهت تعیین خواص مکانیکی شافت نیز از آزمون تعیین ترکیب شیمیایی به روش اسپکترومتری نشری استفاده گردیده است. پس از آن با استفاده ازنرم افزار اجزا محدود و شبکه بندی و اعمال شرایط مرزی در نقاط بحرانی شافت که امکان رشد ترک در آن وجود دارد مورد تحلیل تنش قرار گرفت. نتایج نشان داد که شافت در محل کوچکترین شعاع خود دارای بیشترین مقادیر تنش می باشند. پس از ایجاد ترک در ناجیه بحرانی ، جهت به دست آوردن ضرایب شدت تنش ، شافت مجددا مورد بررسی اجزاء محدود قرار گرفت ، نتایج نشان داد بیش ترین مقادیر ضرایب تنش مربوط به مود سوم یا مود لغزشی پا پارگی می باشد . با استفاده از کد کامپیوتری ، رشد ترک خستگی مورد بررسی قرار گرفت ، نتایج نشان داد هرچه ابعاد ترک بزرگتر باشد عمر پیش بینی شده کمتر است .

کلیدواژه ها:

شافت ، چریان سنج ، رشد ترک ، اسپکترومتری نشری ، شدت تنش