بررسی سرعت حد پلاستیک دیسک چرخان مدرج تابعی تحت تاثیر شیب تغییرات مواد سازنده

دانش ساخت و تجزیه و تحلیل مواد مدرج تابعی، امکان تولید دیسک های چرخان با ویژگی های بهینه تر را فراهم می کند. این ویژگی ها ممکن است شامل وزن کمتر به همراه سختی مکانیکی و مقاومت به حرارت، سایش و خوردگی بیشتر باشد. تنش های حرارتی حتی در دمای یکنواخت و ثابت نیز به دلیل تغییرات در خواص مکانیکی مواد می توانند مخرب باشند و یا از امکان بهره برداری کامل از ظرفیت سازه را سلب نمایند. این تحقیق به بررسی جنبه های ترمو مکانیکی سرعت حد پلاستیک در دیسک های چرخان ساخته شده از مواد مدرج تابعی می پردازد. بدین منظور یک دیسک مواد مدرج تابعی متشکل از یک فلز الاستیک-پلاستیک و یک ماده سرامیکی الاستیک به عنوان تقویت کننده مطالعه شده است. حل معادلات حاکم، با بکارگیری روش عددی رانگ-کوتا می باشد. برای اعتبارسنجی حل، نتایج با حل به شکل بسته برای یک مسئله نمونه و همچنین تحلیل مسئله ای دیگر با استفاده از نرم افزار ANSYS مقایسه شده است. اثرات دما و توزیع مواد بر روی سرعت حد پلاستیک دیسک چرخان ساخته شده از مواد مدرج تابعی مورد بررسی قرار می گیرد و پیامدهای مقدار موجود سرامیک در ترکیب روی خرابی ناشی از چرخش با سرعتهای نزدیک به این سرعت بحرانی نشان داده می شود.

کلیدواژه ها:

مواد مدرج تابعی ، سرعت حد پلاستیک ، دیسک چرخان ، کسر حجمی