ارزیابی عمر خستگی حرارتی مکانیکی قطعات گرم موتور دیزل

بسیاری از قطعات مکانیکی موتور خودرو و سازه هایی که در نیرو گاه ها، صنایع پتروشیمی، هوایی و غیره به کار می روند، تحت بارگذاری های نوسانی مختلف مکانیکی و حرارتی قرار دارند. خستگی حرارتی- مکانیکی مهم ترین عامل شکست در این گونه قطعات است. بنابراین بررسی روش های مختلف ارزیابی عمر خستگی حرارتی مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. وقتی قطعات تحت چرخه های حرارتی دما داغ و بطور هم زمان تحت چرخه های کرنش مکانیکی قرار می گیرند، فرایند خستگی حرارتی مکانیکی منجر به ایجاد آسیب های ریز ساختاری و نهایتا شکست قطعه می گردد.
در این مقاله روند کامل ارزیابی عمر خستگی حرارتی مکانیکی در قطعات گرم موتور دیزل بررسی شده است. در بررسی خستگی پرچرخه، اثر تنش میانگین با استفاده از نمودار هیگ مورد توجه قرار گرفته است. در محاسبه عمر خستگی کم چرخه از نظریه های مختلف ارزیابی عمر خستگی کم چرخه استفاده شده است و نتایج بدست آمده از آن ها با یکدیگر مقایسه شده است. تقریبا تمام قطعات موتور تحت بارگذاری چند محوری قرار دارند که این بارگذاری ها می توانند به صورت تناسبی و یا غیر تناسبی باشند. در بارگذاری غیر تناسبی یک سخت شوندگی چرخه ای اضافی در ماده اتفاق می افتد. نظریه های خستگی کم چرخه مبتنی بر دیدگاه صفحه بحرانی، برای در نظر گرفتن اثرات این سخت شوندگی چرخه ای اضافی بر کاهش عمر قطعه مناسب هستند. هم چنین اثر خستگی پرچرخه بر خستگی کم چرخه نیز مطالعه شده است. در نهایت از روند ارزیابی عمر ارائه شده برای بدست آوردن عمر خستگی حرارتی مکانیکی سمبه یک موتور دیزل سنگین استفاده شده است.