فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

چندراهة دود به‌‏علت هندسة پیچیده و شرایط بارگذاری یکی از چالش برانگیزترین قطعات موتورهای احتراق داخلی است. این قطعه باید نوسانات چرخه‏‌های ترمومکانیکی را در طول عمر خود تحمل کند. بنابراین شبیه‏‌سازی و تحلیل ترک­‌های خستگی ضروری است. در این پژوهش، تحلیل عمر خستگی کم‌‏چرخة چندراهة دود با استفاده از روش اجزای محدود و نرم‌­افزار آباکوس به منظور پیش‌­بینی دما و تنش و سپس عمر خستگی کم‏‌چرخه با استفاده از نظریة اسمیت- واتسون- تاپر و نرم­‌افزار FE-SAFE انجام شده است. از ترکیب الگوی سخت‌‏شوندگی غیرخطی همگن-سینماتیک چابوچه با قانون تنش لزجت به منظور در نظر گرفتن اثر لزجت استفاده شده است. خواص مکانیکی چدن نرم سیلیسیم-مولیبدن با استفاده از آزمون‏­‌های خستگی کم‌‏چرخه در دماهای مختلف بدست آمده است. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان داد که بیشینة دما و تنش در چندراهة دود 757.7 درجه سانتیگراد و 395.2 مگاپاسکال است و موقعیت آن در ناحیة همریختگاه است. نتایج تحلیل عمر خستگی نشان داد که در نظر نگرفتن اثر کشسان لزج دائمی (کُلد) باعث می‏‌شود که تعداد چرخه‏‌های گسیختگی 619 چرخه‏‏ یا حدود 5.7 درصد بیشتر از مقدار مجاز تخمین زده شود. بنابراین لازم است اثر کُلد در تحلیل عمر خستگی کم‌‏چرخة چندراهة دود در نظر گرفته شود. نتایج تحلیل عمر خستگی نشان داد که حداقل عمر خستگی کم‏‌چرخة چندراهة دود در ناحیة بحرانی همریختگاه رخ می‏‌دهد. برای بررسی صحت نتایج تحلیل ترمومکانیکی و عمر خستگی کم‏‌چرخه، نتایج شبیه‌‏سازی شده با نمونة واقعی چندراهة دود آسیب دیده مقایسه گردید و نشان داده شد که نواحی بحرانی، مطابقت مناسبی با نواحی گسیختگی در نمونة واقعی دارد.