تجزیه و تحلیل عددی شکست پره های توربوشارژر لکوموتیو و تخمین عمر مفید پره ها

گزارش بازرسی دورهای طی چند ماه اخیر، حاکی از افزایش شکست پره های توربین می باشد. در این مقاله، علت خرابی و شکست پره های توربوشارژر لکوموتیو از دیدگاه مکانیکی و متالورژیکی مورد بحث و بررسی قرارگرفته است. ابتدا کلیه پره های دیسک های توربین معیوب به روش آزمون غیر مخرب (NDT) مورد بازرسی قرار گرفته و محلهای بحرانی و تجمع ترک ناشی از خستگی دورهای تعیین گردید. سپس عمر یک پر توربوشارژر با فرض دارا بودن یک ترک سطحی نیم بیضوی با استفاده از روش المان محدود، تحت شرایط خستگی دورهای در ناحیه ایرفویل تخمین زده شد. برای شبیهسازی سه بعدی یک پره، از دستگاه (CMM) و نرمافزارهای (CATIA) و (ABAQUS) استفاده گردید. در نهایت، با به دست آوردن ضریب تنش معادل و به کمک رابطه پاریس – والکر، عمر واقعی پره توربوشارژر تخمین زده شد. از طرف دیگر، با مقایسه نتایج تحلیل تجربی و عددی، علت شکست پره ها، شناسایی گردید.

کلیدواژه ها:

پره توربوشارژر ، آزمون غیرمخرب ، خستگی دورهای ، رشد ترک ، ضریب شدت تن