11575

بررسي اثرات خستگي ترمومكانيكي در توربين گازي به روش مكانيك خرابي آنتروپي

1398

بيژن محمدي

هدف از اين تحقيق شناخت آسيب خستگي ترمومكانيكي وارد بر توربين و اثرگذاري اين آسيب بر قطعات توربين است. اجزاي ناحيه داغ يك توربين گاز كه شامل بخش توربين و محفظه احتراق است تحت بارهاي حرارتي و مكانيكي در اثر مكانيزمهاي خستگي و خزش دچار آسيب ميشوند. آسيب بهصورت توأمان رخ ميدهد، لذا لازم است اثرات آنها و برهمكنش اين دو مكانيزم در كنار هم موردتوجه قرار گيرد. در اين سمينار، ابتدا به بررسي آسيبهاي خستگي و خزش در قسمتهاي گرم و سرد توربين پرداخته شهد. در بخش دوم روشهاي ارزيابي عمر درحوزه آسيبهاي خستگي و خزش بررسي گرديهد ايهن روشهها بهه دودسته تنش پايه و كرنش پايه تقسيم ميشوند. روشهاي تنش پايه در تلاشانهد رابطههاي منطقهي بهين تنش اعمالي به قطعه و عمر آن ايجاد كنند درحاليكه روشهاي كرنش پايه در اين تلاش از پارامتر كرنش نيز بهره ميبرند. در بخش سوم به مكانيزمهاي آسيب خسهتگي ترمومكهانيكي و معرفهي مهد هاي مختله پرداختهشده است. مد هاي بيانشده در فضاي مكانيك شكست آسيب متأثر از خستگي و خزش ميتواننهد بهخصوص در طراحي با حضور آسيب 1 به كار گرفته شوند. در بخش چهارم روشي جديد براي تخمهين عمهر قطعات فلزي براساس توليد آنتروپي معرفي شهده اسهت. روابهط ترمودينهاميكي مهرتنط و نحهوه اسهتفاده از آنتروپي براي تخمين عمر در اين بخش اشاره شده است. بررسيها نشان داد كه شيب درجه حرارت افزايشي بهدستآمده از آزمون تحريك خستگي كوتاهمدت، گزينه مناسني براي ارزيابي وضعيت فعلي آسيب خستگي در مواد است. با توجه به افزايش بينظمي در اثهر ايجهاد ترك در قطعات و با استفاده از قوانين او و دوم ترموديناميك و ايجاد ارتناط بين مفههوم توليهد آنتروپهي و عمر مفيد باقيمانده، فرمو هاي رياضي و تجربي براي پيشبيني عمر ارائه گرديهد، بهگونههاي كهه بها انجهام آزمون غير مخرب خستگي روي قطعه موردنظر و اندازهگيري دماي آن بتوان عمهر خسهتگي را بهراي قطعهه محاسنه نمود.

9/13/2020 12:00:00 AM

77281

1401/10/03

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Science in Aerospace, the trend of aerial structures

توربين گاز , آسيب , خستگي ترمومكانيكي , مكانيك خرابي آنتروپي

Gas turbine , Thermomechanical Fatigue , Damage , Entropy Failure Mechanics