اثر پره های حلقوی بر عمر خستگی کم چرخه چندراهه دود

اثر پره­های محیطی بر تنش­های حرارتی و عمر خستگی کم­چرخه چندراهه دود بررسی شده است. ابتدا طرح چندراهه دود در نرم­افزار سالیدورکز شاخته شد. سپس سه پره محیطی با ضخامت چهار میلیمتر در قسمت خروجی چندراهه دود طراحی شد. از نرم­افزارANSYS Workbench  به منظور تعیین تنش و عمر خستگی براساس معیارهای مارو و اسمیت-واتسون- تاپر استفاده شده است. درنهایت، بهبود عمر خستگی کم­چرخه ارزیابی شد. با هدف افزایش دقت نتایج عمر خستگی کم­چرخه، خواص مواد وابسته به دما تعریف شد. نتایج تحلیل اجزای محدود نشان داد که پره­های محیطی باعث کاهش دمای چندراهه دود در حدود ۳۲,۵۴ درجه سانتیگراد می­شوند. در نتیجه چندراهه دود دمای کمتری را تحمل مینماید و عمر خستگی آن افزایش خواهد یافت. نتایج تحلیل گرمائی-مکانیکی نشان داد که به علت کاهش دما، تنش در چندراهه دود اصلاح شده حدود ۲۲ مگاپاسکال کاهش می­یابد که باعث افزایش عمر خستگی خواهد شد. نتایج تحلیل عمر خستگی کم­چرخه نشان داد که تعداد چرخههای گسیختگی چندراهه دود اصلاح شده حدود ۵۵% از چندراهه دود اولیه بیشتر است.

Keywords:

thermo-mechanical fatigue , finite element analysis , exhaust manifolds , confluence area and perimeter fins. , خستگی ترمومکانیکی , تحلیل اجزای محدود , منیفولد دود , ناحیه همریختگاه و فینهای حلقوی