بخشی از مقاله
چکیده
دیسکهای دوار در موتور توربینی هوایی تحت بارهای مکانیکی و حرارتی مختلفی قرار دارند. در این تحقیق به سه روش خواص مواد متغیر - VMP - ، گلرکین و رانگ کوتا با دو قاعده مختلف به محاسبه مقادیر جابهجایی، تنشها و کرنشهای یک دیسک دوار از جنس مواد مدرج تابعی - FGM - پرداخته شده است. شرای بارگذاری به صورت مکانیکی گریز از مرکز ناشی از دوران خود دیسک و تنش حرارتی ناشی ازاختلاف دما میباشد. با تغییر دما تحت تابعی مشخص، خواص هر نقطه نیز تحت هر دما تغییر کرده و به غیر از وابستگی خواص به دشعاع دیسک به دما نیز وابسته در نظر گرفته شده است. تنش شعاعی در وس دیسک و تنش محیطی در ابتدای دیسک به حداکثر مقدار خود میرسند. بیشینه جابهجایی در انتهای دیسک رخ میدهد.
1 مقدمه
در این تحقیق به تحلیل دیسک دوار موتور توربین گازی از جنس مواد FGM که تحت گرادیان حرارتی قرار دارد پرداخته میشود.با تغییردما، خواص مواد تغییر میکنند. محققان ژاپنی در سال 1984 برای اولین
بار در حین تحقیق برای دستیابی به مواد با مقاومت حرارتی بالا به این نوع مواد از نوع مواد غیر همگن دست یافتند.
یک راه حل وابسته به حل میدان تنش برای دیسکهای غیر همگن با ضخامت ثابت در سه حالت متفاوت ارائه داد. ندا در سال 1995 به روش المان محدود و با استفاده از المانهای چهارگوش دو بعدی تنشهای
حرارتی در مقطعی از ورقهای FGM را بررسی کرد..
مبنای تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، خمش محوری متقارن صفحات مسطح و مدور FGM را مطالعه و ارزیابی کرد.>4@ توتونکو و ازتوک در سال 2001 حل تحلیلی تنشها در مخازن FG تحت فشار را ارائه دادند.>5@ تارن در سال 2001 حل تحلیلی استوانههای غیرایزوتروپ FG تحت اثر بارهای حرارتی و مکانیکی را ارائه کرد.>6@ جاهد و بیدآبادی در سال 2003 خزش اولیه و ثانویه را برای دیسک دوار غیر همگن بررسی کردند.>7@ موسوی در سال 2004 تحلیل تنش در دیسک دوار با ضخامت متغیر از مواد هدفمند که خواص مکانیکی متغیر و پیوسته در ضخامت را دارا میباشد را به روش عددی ارائه داد.
به مطالعهای تحت عنوان تحلیل تنشهای دیسک دوار FGM به روش اجزاءمحدود با در نظر گرفتن وابستگی خواص مواد به دما پرداختند.
نوخندان و همکاران در سال 2011 به حل عددی به روش شبیه سازی متلب در دیسکهای دوار FGM برای تغییر شکلهای بزرگ پرداختند.>10@ مهدوی وهمکاران در سال 2011 به تحلیل ترموالاستیک دیسک دوار FGM با ضخامت متغیر و خواص وابسته به دما پرداختند.>11@ پنگ و همکاران در سال 2012 اثر گرادیان دما روی پخش تنش در دیسکهای دوار از جنس FGM را مورد بررسی قرار دادند.>12@ صادقی و همکاران در سال 2015 به مقالهای تحت عنوان تحلیل دیسک دوار ضخامت متغیر و ناهمگن FGM تحت گرادیان دما و شرای مرزی مشخص پرداختند. آنها در کار خود به بررسی رفتار دیسکها و در نتیجه یافتن تنشهای شعاعی و محیطی و جابجایی شعاعی در دیسک دوار ضخامت متغ FGM با تقارن محوری پرداختند.
شناخت نقاط بحرانی مساله از ملزومات طراحی هر سازه است، که با تحلیل تنش آن نقاط بحرانی سازه مشخص میشود.
.2 تئوری روشهای تحلیل تنش دیسک FGM عدم تغی یر تنش در را ستای ضخامت؛ تغی یر ضخامت و د ما با تابعی از شعاع و توز یع مت قارن محوری خواص و بار گذاری فر ضیات حاکم بر دیسک هستند.
