بررسی تاثیر چیدمان لایه و زوایای الیاف در تحلیل تنش سازه کامپوزیتی درام دوار موتور توربین گاز هوایی

از مهمترین کاربردهای سازه های دوار در صنایع هوافضا، می توان به استفاده در انواع موتورهای هواییازجمله درام موتورهای توربین گاز هوایی اشاره کرد. درامهای کامپوزیتی تقویت شده به دلیل استحکام ویژهبالا، سبکی و خواص مقاومت به خوردگی، از پرکاربردترین سازه ها در صنایع هوافضا هستند. هدف از اینپژوهش تحلیل تنش های یک سازه درام دوار کامپوزیتی مورد استفاده در موتورهای توربین گاز هوایی وبهینه سازی آن با بررسی تاثیر تعداد لایه ها و زاویه الیاف در نتایج تحلیل تنش این سازه به منظور انتخابچیدمان مناسب برای درام مفروض است. با توجه به هندسه سازه درام مورد بررسی و به منظور انجام تحلیلبه صورت یک پوسته درام دوار مدل سازی و تحلیل به کمک روش اجزاء محدود و نرم افزار آباکوس انجام شدهاست. در ابتدا به تحلیل حرارتی درام کامپوزیتی شیشه- اپوکسی و تعداد سه لایه و زاویه ی قرارگیری هرلایه به صورت [۳۰ ۰ ۳۰] درجه، تحت دمای ۱۰۰ درجه ی سانتی گراد پرداخته می شود. سپس با تغییر درالگوی چینش زوایای لایه ها و تعداد لایه بکار رفته، مقادیر تنش و جابجایی محاسبه شده و تاثیر لایه بر اینمقادیر بررسی می گردند. از سوی دیگر بررسی تاثیر زوایای الیاف با زاویه های ۰، ۱۵، ۴۵، ۶۰، ۷۵ و ۹۰درجه به طور جداگانه مورد بررسی قرارگرفته و با هم مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که در بررسیتعداد لایه های کامپوزیتی بر تنش و جابجایی، با افزایش لایه، تنش بیشینه افزایش یافته است. در بررسیتاثیر زاویه بر تنش در زاویه ۶۰ درجه تنش بیشینه ۷۵ درصد بهبود مشاهده می شود.

کلیدواژه ها:

موتور توربین گاز ، درام دوار کامپوزیتی ، بهینه سازی ، چیدمان لایه ها و زوایا