تحلیل آستانه تسلیم دیسک ضخامت متغیر دوار ساخته شده از مواد هدفمند در موتور توربین گاز هوایی

مقاله حاضر به مطالعه تحلیلی آستانه تسلیم در یک دیسک ضخامت­متغیر دوار ساخته شده از مواد هدفمند (FGM) براساس معیار ترسکا می پردازد. تحلیل بر پایه نظریه تغییر شکل های کوچک و برای حالت تنش صفحه ای انجام شده است. مدول الاستیسیته، چگالی و تنش تسلیم به صورت تابع های توانی از مختصه شعاعی فرض شده اند. ضریب پواسون به علت تغییرات کم در مواد مختلف ثابت در نظر گرفته شده است. همچنین معادله حاکم بر دیسک دوار به صورت تحلیلی حل شده است. علاوه بر نوع ماده، عامل دیگری که در توزیع میدآنهای تنش موثر است شکل مقطع عرضی (پروفیل) دیسک است. ضخامت مقطع عرضی دیسک، به صورت تابع توانی در جهت شعاعی تغییر می کند. در تحلیل حاضر حالت های مختلفی برای آغاز تسلیم و روند گسترش جریان پلاستیک در نظر گرفته شده است. برای ارزیابی و اعتبار سنجی، نتایج حاصل از تحقیق با نتایج مشابه مربوط به حالت های خاص (دیسک همگن و دیسک هدفمند ضخامت­ثابت) که در مراجع پیشین موجود هستند، مقایسه و اعتبار نتایج نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد در نظر گرفتن ضخامت­متغیر برای مقطع دیسک، اثر قابل توجهی روی تنش ها و پیش بینی مکان شروع تسلیم دارد.

کلیدواژه ها:

Rotating Variable Thickness Disk ، Onset Yield Analysis ، Functionally Graded Materials ، Tresca Criterion ، دیسک ضخامت متغیر دوار ، آستانه تسلیم ، مواد هدفمند ، معیار تسلیم ترسکا