بررسی رشد ترک خستگی تحت بارگذاری ترمومکانیکی در گلوگاه موشک های سوخت جامد

در این پژوهش، به بررسی ضرایب شدت تنش مود اول و دوم ترک محیطی در سطح داخلی نازل موشک های سوخت جامد تحت بارگذاری ترمومکانیکی با استفاده از روش انتگرال جی پرداخته می شود. این نازل ها، در موشک های سوخت جامد کاربرد فراوانی دارند. نخست بر اساس تحلیل غیر کوپله، تحلیل دمایی انجام گرفته و در تحلیل استاتیکی، دما به عنوان شرایط اولیه در طول مراحل تحلیل وارد می شود. در هر مرحله ضرایب شدت تنش و زاویه رشد ترک از نرم افزار المان محدود استخراج شده و در مرحله بعد ترکی با اندازه مشخص و با توجه به زاویه به دست آمده، رشد داده می شود. در نهایت با رسیدن ترک به انتهای لایه اولیه که از گرافیت تشکیل شده است،ترک در محل اتصال گرافیت با لایه بعدی که کربن فنولیک است به پیش روی ادامه داده و لایه لایه شدگی اتفاق می افتد. زاویه رشد ترک تحلیل از تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی برخوردار است. از ضرایب شدت تنش به دست آمده در هر مرحله و مقایسه با یکدیگر به این نتیجه می رسیم که مود غالب، مود اول شکست است و با استفاده از قانون پاریس و ضرایب شدت تنش مود اول عمر مربوط به قطعه به دست می آید.

Keywords:

ترک , بارگذاری ترمومکانیکی , انتگرال جی , خستگی