تخمين عمر خستگي اتصال ريشه پره كامپوزيتي با استفاده از مكانيك پيوسته آسيب

Fatigue Life Prediction of Composite Blade Root Joint Using Continuum Damage Mechanics

در اين پژوهش عمر خستگي پره كامپوزيتي با استفاده از مدل سازي المان محدود و با استفاده از نرم افزار Ansys nCode Design Life تخمين زده شده است. براي پيش بيني زوال مادي از مدل آسيب خستگي شاباش و مدل تنش-عمر استفاده شده است. مدل به كار رفته قابليت توصيف رشد تجمعي و غير خطي آسيب را دارا مي باشد. ثوابت مدل آسيب براي پيش بيني عمر خستگي آزمايشگاهي مواد سازنده قسمت هاي مختلف پره بهينه شده اند. نتايج شبيه سازي ها با آزمايش ها و عمر مفيد ارائه شده توسط شركت سازنده مقايسه شدند. نتايج به دست آمده نشان مي دهد نتايج مدل مكانيك پيوسته آسيب خستگي همخواني بسياري خوبي با داده هاي تجربي دارند و بر اساس نتايج به دست آمده مي توان بازه بازرسي پره براي وجود ترك هاي ناشي از خستگي را با دقت بالايي تعيين كرد.

In this research, the fatigue life of composite blade is estimated using finite element modeling and using Ansys nCode Design Life software. Chaboche fatigue damage model and S-N model have been used to predict material deterioration. The used model has the ability to describe the cumulative and non-linear growth of damage. The constants of the damage model have been optimized to predict the experimental fatigue life of the materials that coonstitute the different parts of the blade. The results of the simulations were compared with the tests and the useful life provided by the manufacturer. The obtained results show that the results of the continuum mechanics model of fatigue damage is in good agreement with the experimental data, and based on the obtained results, the blade inspection interval for the presence of fatigue cracks can be determined with high accuracy.