مطالعه خستگی اتصال جوشکاری مخزن انبساط ترانسفورماتور توزیع به بدنه تحت ارتعاشات ناشی از حمل و نقل جاده‌ای

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1113-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
1استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان
2دانشجوی کارشناسی مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان
3کارشناس تحقیق و توسعه شرکت تراسفورماتورسازی کوشکن
4عضو هیئت مدیره و مشاور مدیرعامل شرکت ترانسفورماتورسازی کوشکن
چکیده
در این مقاله با مدل‌سازی یک درجه آزادی مخزن انبساط یک ترانسفورماتور توزیع kVA ۲۵ خستگی اتصال جوشکاری شده مخزن انبساط به بدنه تحت خمش و کشش ناشی از تحت تحریک پایه در موقع حمل و نقل جاده‌ای آن مورد مطالعه قرار گرفته است. تحریک ناشی از حمل و نقل جاده‌ای، به صورت تابع هارمونیک با فرکانس منطبق بر رزونانس مود خمشی اول در نظر گرفته شده است و شدت آن بر اساس توصیه‌های مراجع راهنما در خصوص تعیین کلاس حمل و نقل به سازندگان تعیین شده است. با در نظر گرفتن فرضیات واقع‌بینانه جهت ساده‌سازی مدل، تنش‌های ثابت و سیکلی ایجاد شده در محل جوشکاری بدست آمده و با استفاده از تئوری انرژی واپیچشی، تنش وون مایزز معادل بدست آمده است. سپس بر اساس تئوری‌های خستگی به تعیین ضریب اطمینان هندسه موجود پرداخته شده است. نشان داده شده است که ضریب اطمینان برای عمر نامحدود برای دو کلاس مختلف حمل و نقل بر اساس توصیه مراجع راهنما معادل ۶/۲ برای جاده‌ها و حمل‌کننده‌های متوسط و ۸/۲ برای جاده‌ها و حمل‌کننده‌های خوب بدست آمد.
کلیدواژه ها
 
Title
On the Fatigue of the Welded Joint of the Expansion Tank to the Body of Distribution Transformer under Vibrations Caused by Road Transport.
Authors
Hesam Addin Arghand, Armita Ezzati, Hadis Moradloo, Ali Asghar ُTaheri, Ahmad Mahdavi
Abstract
In this paper, the fatigue of a welded joint of the expansion tank of a 25 kVA distribution transformer is studied by modeling it as two single degree of freedom (SDOF) systems subjected to bending and tensile stresses due to base excitation during road transportation. The excitation caused by road transport is considered as a harmonic motion with a frequency corresponding to the first mode bending resonance. Its intensity is determined based on the recommendations of guidelines regarding transport class specifications for manufacturers. Considering some realistic assumptions to simplify the model, constant and cyclic stresses generated at the welding joint are obtained. Using the theory of distortional energy, the equivalent von Mises stress is calculated. Then, based on fatigue theories, the safety factor for the existing geometry is determined. It is demonstrated that the safety factor for an unlimited lifetime for two different transport classes, according to the recommendations of the guidelines, is equivalent to 6.2 for poor roads and vehicles, and 8.2 for good roads and vehicles.
Keywords
Transformer, Vibration caused by transportation, Expansion Tank, Welded Joint Fatigue