اثر تنش ویسکوزیته بر عمر خستگی کم‌چرخه سرسیلندر

Abstract

یکی از مهمترین مسائل دوام موتور ترک‌های ایجاد شده در پل بین سوپاپ‌های سرسیلندر است. بنابراین شبیه‌سازی و تحلیل ترک‌های خستگی ضروری است. در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی کم‌چرخه سرسیلندر با استفاده از روش اجزای محدود و نرم‌افزار انسیس به منظور پیش‌بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی کم‌چرخه با استفاده از تئوری مارو و نرم‌افزار ان‌کد دیزاین لایف انجام شده است. از ترکیب الگوی سخت‌شوندگی غیرخطی همگن-سینماتیک چابوچه با قانون تنش ویسکوز به منظور درنظر گرفتن اثر تنش ویسکوزیته استفاده شده است. خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیم- سیلیسیم-منیزیم با استفاده از تست‌های خستگی کم‌چرخه در دماهای مختلف بدست آمده است. تست‌های خستگی کم‌چرخه به وسیله نرم‌افزار انسیس شبیه‌سازی شد و نشان داده شد که انطباق بسیار مناسبی بین نتایج تجربی و شبیه‌سازی شده وجود دارد. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان داد که ماکزیمم دما و تنش در سرسیلندر 205.67 درجه سانتیگراد و 83.958 مگاپاسکال است. نتایج تحلیل عمر خستگی کم‌چرخه نشان داد که درنظر نگرفتن اثر تنش ویسکوزیته باعث می‌شود که تعداد سیکل‌های گسیختگی 105 سیکل یا حدود 5.9 درصد بیشتر از میزان مجاز تخمین زده شود. بنابراین لازم است اثر تنش ویسکوزیته در تحلیل عمر خستگی کم‌چرخه سرسیلندر درنظر گرفته شود.