تحلیل شکست شافت دارای ترک پمپ گریز از مرکز 160 کیلوواتی یک واحد پتروشیمی

تحقیقات برخی از محققان نشان میدهد که بخش عمدهای از شکستها، به علت طراحی ضعیف شافتها بوجود آمدهاند. از مهمترین نقاط ضعف در شافتها می توان به وجود شیارها و تغییر قطرها با طراحی نامناسب و همچنین وجود مناطقی با ضریب تمرکز تنش بالا و انتخاب نامناسب جنس شافت اشاره نمود. در تحقیق حاضر، برای تحلیل شک ست شافت پمپ گریز از مرکز، ابتدا با استفاده از روش ابرنقاط و اسکن سه بعدی مدل هند سی پروانه تهیه گردید. سپس گرادیان ف شار درون پمپ و گشتاور ایجاد شده حول محور چرخش، با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی به دست آورده شد و برای صحت سنجی با نتایج آزمایشگاهی، تحلیلی و نرم افزاری مقایسه گردید. برای تحلیل تنش محور، نتایج حاصل از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی مورد استفاده قرار گرفت. سپس با اندازه گیری دقیق ابعاد محور و پس از اعمال شرایط مرزی، مدل محور حاصله در نرم افزار اجزاء محدود تحلیل شده و بعد از تحلیل اجزا محدود این محور حداکثر تنش در ناحیه شک ست این محور بد ست آمد. لذا محل قرار گیری ترک در این ناحیه انتخاب گردید و ترک های سطحی نیم بیضوی در این قسمت مدلسازی شد و ضرایب شدت تنش مودهای مختلف جابهجایی محاسبه گردید. درنهایت به بررسی رشد ترک در نسبت منظرهای متفاوت و محاسبه عمر پرداخته شد. نتایج حاکی از این واقعیت بود که در صورت اعمال همزمان بارها، هر سه مود مکانیک شکست، در نقاط جبهه ترک تولید خواهند شد.

کلیدواژه ها:

محور ، شکست ، پمپ گریز از مرکز ، ترک ، دینامیک سیالات محاسباتی