تحلیل تخریب قسمت دوار توربوماشین ها//

همان طور که می دانیم یکی از اجزاء اصلی توربوماشین ها که هنگام کار تحت تاثیر طنش های زیادی قرار می گیرد و در ضمن بارها و نیروهای حاصله از افزایش شدید دما را نیز تحمل می کند قسمت دوار این ماشین ها می باشد.
بسیاری از صدمات وارده به توربو ماشین ها در اثر تخریب پره های توربین آن ها و همین طور تخریب دیسک های بکار رفته در آنها به وجود می آیند .
برای تامین امنیت و ایمنی موتورهای وسائل نقلیه پرنده و استفاده صحیح و عاقلانه از این موتورها ناگزیر از استفاده از فولاد مقاوم در برابر گرما و آلیاژها در اجزاء این توربوماشین ها و از جمله دیسک های آن هستیم ما به همین منظور طراحان این اجزاء را باکمترین ضریب مجاز اطمینان سختی طراحی می کنند.
بررسی دیسک های صفحه ای ساخته شده از مواد با خواص مکانیکی مختلف در این توربین ها نشان می دهد که در هنگام آزمایش کشش ساده روی انها این دیسک ها تحت اثر نیروهای داخلی محاسبه شده ماکزیمم وارده بر آنها (طنش ها) با فرض تغییر شکل فقط الاستیکی آنها زمانی تخریب می شود که این طنش ها از مقدار 2 برابر حد شکستگی ماده بیشتر شود.
حال اگر ما طنش های متوسط را تعیین کنیم متوجه می شویم که آنها تا حدود زیادی نزدیک به حد شکستگی می باشند و به این ترتیب فرضیه استواری این دیسک ها را می توان بصورت هم ارزی طنش ها در زمان تخریب دیسک در اثر تغییر شکل پلاستیکی آنها دانست.
مزیت بسیار بزرگ این فرضیه را می توان در این امر دانست که برای آزمایش سختی دیسک ها با مقاطع و پرفیل های سخت و پیچیده نیز مورد استفاده قرار می گیرد و احتیاجی به اثبات این امر نیست که چرا این فرضیه خیلی از فاکتور های موثر بر سختی دیسک ها را از جمله مقطع پیچیده شان در بر نمی گیرد.
برای بررسی و ارزیابی پشت کار این اجزاء اصلی و ساختمانی باید شرایط پیدایش تغییر پلاستیکی در آنها را مورد بررسی قرار دهیم و همچنین داشتن ... درباره چگونگی پخش طنش های ایجاد شده در مقطع این اجزاء در حالت تغییر پذیری پلاستیکی الزامی است.
در ساده ترین حالت با دانستن شعاع داخلی و خارجی و همچنین سرعت زاویه ای دیسک می توان چگونگی پخش تغییر شکل پلاستیکی را در دیسکی با ضخامت ثابت بررسی کرد. در این حالت می توان سرعت چرخش دیسک که در آن سرعت در دیسک مورد نظر تغییر شکل پلاستیکی بوجود می آید را با برابر قرار دادن طنش های محیطی وارده بر شعاع داخلی دیسک با حد سیالیت آن بدست آورد.
اغلب برای سادگی محاسبات سختی شرط تراکم ناپذیری جسم را مورد استفاده قرار می دهند که بر طبق آن منحنی تغییر شکل جسم در حالت کشش ساده بطور کامل با منحنی تغییر شکل عمومی جسم که تابعی از طنش های وارد بر آن می باشد مطابقت می کند ، ولی مسئله گریز ناپذیر در این محاسبات این است که باید در منحنی مورد نظر شرایط عبور از قسمت پلاستیکی در دیسک مورد نظر به قسمت پلاستیکی در نظر گرفته شوند و اگر منحنی دارای قسمتی برابر با سطح سیالیت است ، مساحت آن در محاسبات مذکور لحاظ شود.
تحقیق ، گردآورنده و ترجمه
علی موقر