آزمون های خستگی و ترمومکانیکال
آزمون‌های خستگی و ترمومکانیکال (Thermomechanical Fatigue – TMF) از روش‌های پیشرفته تست هستند که برای ارزیابی دوام، پایداری، و عملکرد مواد و قطعات در شرایط تنش‌های مکانیکی و حرارتی مکرر استفاده می‌شوند. این آزمون‌ها در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، و نیروگاه‌ها بسیار اهمیت دارند، زیرا قطعات در این صنایع معمولاً تحت کارکرد در تنش‌های دینامیکی و دمایی سخت هستند.
آزمون خستگی:
آزمون خستگی برای بررسی مقاومت مواد و قطعات در برابر خرابی ناشی از بارگذاری‌های تکراری یا متناوب انجام می‌شود. این تست به پیش‌بینی طول عمر قطعه تحت شرایط واقعی کمک می‌کند.
ویژگی‌های آزمون خستگی:
ویژگی‌های آزمون خستگی شامل اعمال بارگذاری مکانیکی متناوب یا متغیر (مانند فشاری، کششی یا خمشی) است که می‌تواند در فرکانس‌های مختلف و در دماهای گوناگون انجام شود. این آزمون به شناسایی مقاومت مواد در برابر خرابی ناشی از چرخه‌های کاری مکرر کمک می‌کند. نتایج این آزمون معمولاً به صورت نمودار تنش بر حسب سیکل‌های کاری مختلف ارائه می‌شود و مشخص می‌کند که ماده یا قطعه تحت چه تعداد چرخه قبل از شکست عمل خواهد کرد. آزمون خستگی برای ارزیابی دوام قطعاتی مانند شفت‌ها، فنرها، و اجزای موتور و همچنین بهبود طراحی به منظور جلوگیری از خرابی زودرس مورد استفاده قرار می‌گیرد.
آزمون ترمومکانیکال:
آزمون ترمومکانیکال خستگی را در شرایطی شبیه‌سازی می‌کند که قطعه تحت تنش‌های مکانیکی و تغییرات دمایی همزمان قرار دارد. این آزمون به‌طور خاص برای شبیه‌سازی شرایط پیچیده در قطعاتی که در محیط‌های گرم و تحت بارهای دینامیکی کار می‌کنند، طراحی شده است.
ویژگی‌های آزمون ترمومکانیکال:
ویژگی‌های آزمون ترمومکانیکال شامل اعمال همزمان تنش‌های مکانیکی و تغییرات دمایی است که معمولاً برای شبیه‌سازی شرایط کاری شدید طراحی شده‌اند. در این آزمون، دما به‌صورت پیوسته یا متناوب تغییر می‌کند و ممکن است با تنش‌های مکانیکی هم‌فاز (In-phase) یا غیرهم‌فاز (Out-of-phase) همراه باشد. تغییرات گسترده دمایی (از دمای محیط تا چند صد درجه سانتی‌گراد) و بارگذاری متناوب یا مداوم، اثرات همزمان دما و تنش را روی طول عمر قطعه بررسی می‌کند. نتایج این آزمون، مکانیزم‌های خرابی مانند خستگی حرارتی، خزش، و اکسیداسیون را شناسایی می‌کند و برای ارزیابی قطعاتی که در محیط‌های گرم و تحت بارهای دینامیکی کار می‌کنند، اهمیت زیادی دارد.
نمونه‌های خرابی تقریباً در همه جا دیده می‌شوند. چه یک خرابی جزئی در تعمیر و نگهداری باشد و چه فاجعه‌ای با اهمیت ملی. هرکسی می‌تواند از تحلیل اشتباهات درس بگیرد. اما بهتر است تحلیل‌ها در مرحله آزمایش انجام شوند نه در زمان سرویس دهی، تا در هزینه و زمان صرفه‌جویی شود و حتی جان و سلامتی انسان نیز به خطر نیافتد. در آزمایشگاه دیناموتور، آزمون‌های خواص مکانیکی مواد و قطعات به شرح زیر انجام می‌پذیرد:
- آزمایش استاتیک استاندارد
- آزمایش خستگی نیرو کنترل
- آزمایش بارهای استثنایی (آزمایش ضربه)
- اندازه‌گیری سختی استاتیکی و دینامیکی
- آزمون‌های ترمومکانیکی (ترکیب دما - نیرو)
- آزمایش مونتاژ و دمونتاژ
- آزمون شوک حرارتی
- آزمون خستگی حرارتی (آسانسوری)
- آزمون‌های خستگی فشاری
- آزمون‌های خستگی مکانیکی جابجایی کنترل
- آزمون‌های پیرسازی حرارتی (thermal aging)
علاوه بر بررسی نتایج، ما به دقت هرگونه خرابی یا شکست را بازرسی می‌کنیم تا گزارش دهیم.
اهمیت این آزمون ها:
- بهبود قابلیت اطمینان و ایمنی قطعات
- کاهش هزینه‌های ناشی از خرابی زودرس
- بهینه‌سازی طراحی مواد و قطعات برای کاربردهای خاص
گروه مهندسی دیناموتور علاوه بر انجام آزمون های مختلف مکانیکال در صورت تخریب قطعات قدرت تحلیل خرابی را دارند و با استفاده از تکنیک های نوین تحلیل خرابی، تحلیل تجربی تنش و شبیه سازی می‌توانند به طراحان و تولید کنندگان قطعات مشاوره فنی در جهت بهبود عملکرد قطعات را ارایه دهند.
