تحلیل خزش وابسته به زمان و پیش بینی عمر خزشی استوانه های چرخان توخالی ساخته شده از فولاد آلیاژی به کمک معادله ساختاری گستره تتا و پارامتر شکست لارسن میلر

در این پژوهش تنش ها ، کرنشها ، آسیب خزشی و عمر باقیمانده استوانه جدار ضخیم چرخان، به کمک معادله ساختاری گستره تتا و پارامتر لارسن میلر بررس یشده است. بارگذاری شامل فشار داخل و خارج، گرادیان دما و اینرسی دورانی میباشد. استفاده از روابط تنشکرنش، کرنشجابه جایی و تعادل منجر به دست یابی به معادله دیفرانسیلی مرتبه دوم و غیرهمگن شامل تر مهای کرنش خزشی برای جابه جایی شعاعی میگردد. با صفر قرار دادن مقادیر کرنش خزشی حل ترموالاستیک مساله در لحظه صفر حاصل میگردد. با درنظر گرفتن کرنشهای خزشی در معادله مذکور و مشتق گیری از آن نسبت به زمان، معادله دیفرانسیلی شامل ترمهای نرخ کرنش خزشی شعاعی و مماسی برای نرخ جابه جایی شعاعی به دستمی آید. با ترکیب معادله ساختاری گستره تتا و روابط پراندتل روس و جایگذاری به جای نرخ کرنشهای خزشی در معادله دیفرانسیل قبلی و حل عددی آن، نرخ جابه جایی شعاعی و سپس تنشهای جاری در سرتاسر استوانه محاسبه میشود. سپس به کمک پارامتر لارسن میلر و با استفاده از مدل طراحی رابینسون تاریخچه آسیب خزشی و عمر باقیمانده در امتداد ضخامت استوانه به دست می آید. نتایج حاصله نشان داد که بیشترین آسیب خزشی در سطح داخلی و کمترین آن در سطح خارجی استوانه واقع میگردد.

TimeDependent Analysis and Creep Life Prediction of Rotating Hollow Cylinders using Theta Projection Concept and Larson Miller Parameter

In this work, stresses, strains, creep damage and remnant life for rotating thick walled hollow cylinder made of alloy steel using the theta projection concept and Larson miller parameter are investigated. Loading is composed of internal and external pressure, a distributed temperature field and a centrifugal body force. Using stressstrain, straindisplacement and equilibrium relations a secondorder nonhomogenous differential equation containing creep strains for radial displacement is obtained. With ignoring amounts of creep strains, thermoelastic solution of constitutive equation at zero time is achieved. With considered creep strains in mentioned differential equation and differentiating with respect to a time, a differential equation consist of radial and circumferential creep strain rates for radial displacement rate is obtained. By combining theta projection model and PrandtleReuss relations and substituting instead strain rates in last differential equation and then numerically solving that, radial displacement rate and stresses are calculated. Using Larson effective stress at each point and Miller parameter and Rabinson's rule, creep damage and remnant life redistributions along the thickness of cylinder are achieved. It has been found that maximum and minimum creep damage is occurred at inner and outer surfaces of cylinder respectively.Also remaining life at outer surface is more than inner surface.