شبیه سازی المان محدود فرآیند خمش زدایی شعله ای محور

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

چکیده

یکی از عیوب ناشی از سرویس‌دهی تحت دما و فشار بالا در محور ماشین‌های دوار، لنگی موضعی (خمیدگی) است. برای رفع این خمیدگی می­توان از فرآیند خمش­زدایی شعله­ای استفاده کرد. در این روش با گرم کردن محور در نقطۀ حداکثر لنگی طولی، به واسطۀ گرادیان گرمایی ایجاد شده و تغییر شکل پلاستیک موضعی، تا حدودی لنگی برطرف می‌شود. یکی از محدودیت­های جدی در مسیر تحقیقات در این زمینه، امکانات سخت­افزاری گران قیمت و کمیاب بوده که دامنۀ تحقیقات تجربی و نظری را محدود نموده است. در این مطالعه به شبیه­سازی المان محدود فرآیند روی محورهای نمونه پرداخته شده است. در این شبیه‌سازی­ها توزیع شار گرمایی ورودی به محور در موضع گرم­کاری به صورت گوسی نرمال فرض شده است در حالی­که در مطالعات قبلی شار گرمایی شعله به صورت ثابت در نظر گرفته شده است. برای راستی آزمایی نتایج این مطالعه، آزمون­های تجربی نیز ترتیب داده شده­اند. نتایج شبیه­سازی­ها با فرض شار گوسی همخوانی بهتری با نتایج تجربی نشان می­دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] موسوی ترشیزی س. ا.، محمدیان ح. و صفرپور پ.، مدل‌سازی المان محدود خمش‌زدایی روتورهای نیروگاهی با اعمال گرمادهی موضعی. شانزدهمین کنفرانس سالانه بین المللی مهندسی مکانیک، کرمان، ایران، 1387.
[2] Fong N., Gracie R. and Walbridge S., Finite Element Analysis of Structural Steel Impact Damage And Heat Straightening Conference of  Transportation Association of Canada, 2014.
[3] Schäfer D., Rinaldi V., Beg D., Može P., Lacalle R., Portilla J., Ferreño D., Álvarez J.A., Willms R. and Schütz, J., Optimisation and Improvement of the Flame straightening Process (Optistraight) , Final Report, 2012, EUR 25120 EN.
[4] بهزاد م.، آسایش م. و صمدی م.، تشخیص خمیدگی با آنالیز ارتعاشات و راه‌های عملی خمش‌زدایی در شفت شناورها. هفتمین همایش ملی صنایع دریایی ایران، انجمن مهندسی دریایی ایران، تهران، ایران، 1384.
]5[ بهزاد م.، غریب م. ع. و صمدی م.، بررسی خمیدگی در محورهای دوار و روش­های رفع آن­ها. سومین کنفرانس ملی نگهداری و تعمیرات، تهران، ایران، 1384.
[6] Poursaeidi E. and Razavi A. R., An investigation on the causes of a rotor bending and its thermal straightening. IGE Transactions B: applications, Vol.21, No. 3, pp. 281-290, 2008.
[7] Poursaeidi E. and Kamalzadeh Yazdi M., causes of rotor Distortions and applicable common straightening methods for turbie rotors and shafts.World academy of science, engineering and technology, Vol. 55, pp. 213-218, 2011.
[8] Poursaeidi E. and Kamalzadeh Yazdi M., Application of Hot Spotting Method for the Straightening of a Large Turbine Rotor, IJE TRANSACTIONS A: Basics, Vol. 31, No. 1, pp. 110-119, 2018.
[9] رضوی ع.، پورسعیدی ا. و رش­احمدی س.، خمش‌زدایی روتورهای نیروگاهی با استفاده از عملیات گرم کردن موضعی. بیستمین کنفرانس بین‌المللی برق، شرکت توانیر، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران، 1384.
[10] صدوق ع.، رش­احمدی س. و رضوی ع.، بررسی اثر شدت توان توقیف‌کنندگی در عملیات حرارتی سطحی موضعی بر میزان خمش‌زدایی روتورهای نیروگاهی. ششمین کنفرانس ملی مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران، 1382.
[11] صدوق ع.، رضوی ع. و رش­احمدی س.، کاربرد عملیات حرارتی سطحی موضعی در خمش­زدایی روتورهای نیروگاهی. ششمین کنفرانس مهندسی ساخت و تولید ایران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران، 1382.
[12] Hemmati S. J., and Shin J. G.. Estimation of flame parameters for flame bending process. International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 47, No. 5, pp. 799-804, 2007.
[13] BritishStainlessSteel Association. www.bssa.org.uk, visited on 10.06.2015.
[14] Byun T. S., Hashimoto N. and Farrell K., Temperature dependence of strain hardening and plastic instability behaviors in austenitic stainless steels. ActaMaterialia, Vol. 52, pp. 3889–3899, 2004.