تحلیل عمر خستگی قطعات واحد تولید توان موتور دوار زوج روتور در شرایط بحرانی با استفاده از آلیاژ فولادی ۴۱۳۰

موتور دوار مورد نظر، نوعی موتور احتراق داخلی پیشرفته است که روش کارآن با موتورهای مرسوم رفت وبرگشتی متفاوت است . با توجه به فناوری و چرخه نوین موتور دوار پیشرفته و به دلیل تنش های حرارتی و تنش های مکانیکی پیوسته که به آن وارد می شود، تحلیل پدیده خستگی در قطعات این نوع موتور از اهمیت بالا یی برخوردار است . از این رو در این مقاله به تحلیل قطعه پایه پیستون موتور دوار که تحت اثر مستقیم بارهای مکانیکی و حرارتی در چرخه احتراق قرار دارد و دارای شرایط بحرانی در اعمال بارگذاری و تنش می باشد، پرداخته شد. بدین منظور ابتدا به معرفی بخش های مختلف موتور و نحوه کارکرد آن پرداخته شده و سپس مشخصات عمومی ، دینامیکی و هندسی پایه پیستون در موتور دوار تحت فشار و گشتاور متناوب از یک مقاله مرجع ، استخراج و با کمک شبیه سازی المان محدود، بازتحلیل و نتایج آن صحه گذاری شده است . سپس مدلسازی هندسی قطعات موتور دوار در نرم افزار کتیا انجام و روند محاسبات عددی و المان محدود توسط نرم افزار آباکوس بر مبنای آلیاژ فولاد ۴۱۳۰ صورت گرفت و تنش های بیشینه و بحرانی و نقاط تمرکز تنش و هم چنین نقاطی که مستعد ترک و شکست هستند، بررسی شدهاند. در ادامه با استفاده از روش تحلیل عددی ، پدیده خستگی و محاسبه ی طول عمر در نرم افزار FE-safe مورد بررسی قرار گرفت . پس از مشخص شدن نواحی دارای تمرکز تنش و احتمال شکست ، طول عمر در آن نواحی بررسی شد و با توجه به نتایج ، میزان تنش در قطعه پایه پیستون برابر با ۱۹۰ مگاپاسکال و عمر حدود ۱۳۹۳ دقیقه می باشد .