اثر تنش پسماند بر عمر خستگی پرچرخه پیستون پوشش داده شده

Abstract

در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی پرچرخه پیستون با استفاده از روش اجزای محدود و نرم‌افزار انسیس به منظور پیش-بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی پرچرخه با استفاده از تئوری گودمن و نرم‌افزار ANSYS nCode Design Life انجام شده است. نتایج تحلیل ترمومکانیکی نشان داد که سیستم پوشش حائل حرارتی باعث کاهش تنش در پیستون در حدود 11 مگاپاسکال می‌شود. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان داد که تنش و تعداد سیکل‌های گسیختگی در ناحیه بالای پین پیستون بحرانی هستند. نتایج تحلیل عمر خستگی پرچرخه نشان داد که تعداد سیکل‌های گسیختگی پیستون پوشش داده شده حدود 36 درصد بیشتر از پیستون پوشش داده نشده است. باتوجه به نتایج تحلیل عمر خستگی پرچرخه، درنظر نگرفتن اثر تنش پسماند باعث می‌شود که تعداد سیکل‌های گسیختگی حدود 6.4 درصد بیشتر از میزان مجاز تخمین زده شود. بنابراین لازم است اثر تنش پسماند در تحلیل عمر خستگی پرچرخه پیستون پوشش داده شده درنظر گرفته شود. برای بررسی صحت نتایج تحلیل ترمومکانیکی و عمر خستگی پرچرخه، نتایج شبیه‌سازی شده با نمونه‌ واقعی پیستون آسیب دیده مقایسه گردید و نشان داده شد که نواحی بحرانی، مطابقت مناسبی با نواحی گسیختگی در نمونه‌ واقعی دارد.