ارزیابی آسیب پیوسته در دماهای مختلف برای همبسته آلومینیوم- سیلیسیوم سنبه موتور در محدوده خستگی کم‌چرخه

نویسندگان

چکیده

در این مقاله، آسیب پیوسته خستگی کم‌چرخه همدما در دماهای مختلف برای همبسته آلومینیوم سنبه موتور، ارزیابی شده است. برای این منظور، از داده­های آزمون خستگی کم‌چرخه همدما در دماهای 280، 350 و 425 درجه سانتیگراد بر روی نمونه­های استاندارد آزمون استفاده شد. سپس، براساس روش مکانیک آسیب پیوسته، میزان آسیب خستگی در ماده، در طول بارگذاری چرخه‌ای محاسبه گردید. نتایج این پژوهش که شامل تخمین عمر خستگی کم‌چرخه همبسته آلومینیوم سنبه بود، نشان داد که در مقایسه با داده­های عمر خستگی تجربی ماده، براساس بیشینه خطای نسبی و خطای میانگین، دارای مطابقت مناسبی می­باشد. اعمال جداگانه روش مکانیک آسیب پیوسته در هر سطح دمایی، خطای نسبی را به مقدار قابل توجهی، کاهش داد. بر این اساس، خواص همبسته آلومینیوم- سیلسیوم سنبه موتور در مدل مکانیک آسیب پیوسته، تحت بارهای چرخه‌ای، بر حسب دما استخراج گردید. در انتها، متغیرهای آسیب مختلفی تعریف شد و با نتایج روش مکانیک آسیب پیوسته مقایسه گردید و بهترین متغیر انتخاب و معرفی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of continuum damage at different temperatures for aluminum-silicon alloy of engine piston within low-cycle fatigue regime

نویسندگان [English]

  • G. Nosrat
  • M. Azadi
چکیده [English]

In this article, the isothermal low-cycle fatigue continuum damage in the engine piston aluminum alloy has been evaluated at different temperatures. For this objective, experimental data of low-cycle fatigue tests on standard specimens were used at 280, 350 and 425°C. Based on the continuum damage mechanics method, the fatigue damage was calculated during cyclic loading. Obtained results, including the predicted low-cycle fatigue lifetime of the piston aluminum alloy, indicated that based the maximum value of the relative error and the average error, a proper agreement was achieved, compared to the experimental fatigue lifetime. Applying the continuum damage mechanics approach in each temperature level in a separately condition, reduced significantly the relative error. Then, properties of the engine piston aluminum-silicon alloy based on the continuum damage mechanics model were obtained versus the temperature, under cyclic loadings. Finally, different damage parameter were defined and their results were compared to results of the continuum damage mechanics technique and the superior parameter was defined and selected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aluminum-silicon alloy
  • Engine piston
  • Continuum damage mechanics
  • Isothermal low-cycle fatigue
دوره 52، شماره 52 - شماره پیاپی 52
مقالات برتر دومین همایش ملی موتورهای درونسوز
مهر 1397
صفحه 43-54
  • تاریخ دریافت: 06 آذر 1401
  • تاریخ بازنگری: 31 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش: 06 آذر 1401