تحلیل تنش دیسک دوار پروفیل سهموی تحت گرادیان حرارتی و دارای چگالی متغیر در راستای شعاع به روش توابع هایپرژیومتریک

دیسک های دوار بخش مهمی از هر روتور به ویژه روتور توربین گازهای هوایی به شمار رفته که تحت بارهای مکانیکی و حرارتی قرار دارند. نیاز به استحکام سازه دیسک و وزن کم سبب طراحی پروفیل ضخامت متغیر برای آن می شود. در تحقیق حاضر به تحلیل تنش-جابجایی دیسک ضخامت متغیر با پروفیل غیر خطی تحت سرعت زاویه ای ω و گرادیان حرارتی به روش تحلیلی پرداخته می شود. پروفیل دیسک مورد تحلیل توسط یک تابع سهموی معرفی می شود که می تواند چهار نوع دیسک شامل محدب همگرا، مقعر همگرا، محدب واگرا و مقعر واگرا را تولید کند. تحلیل با استفاده از توابع هایپرژیومتریک استفاده می شود. از مزایای استفاده از این روش می توان به سرعت و دقت بیشتر نسبت به روش المان محدود اشاره کرد که می تواند آن را به ویژه در مرحله طراحی مفهومی و مقدماتی سازه کارا سازد. روش حاضر بر خلاف سایر روش های تحلیلی محدودیتی برای تحلیل دیسک های مورد اشاره ندارد. در این تحقیق ضمن پیاده سازی روش مذکور، چند نمونه دیسک مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج به دست آمده از این روش با نتایج به دست آمده از روش اجزای محدود مقایسه و اعتبار سنجی می گردند. نتایج حاکی از صحت و کارایی این روش است.

کلیدواژه ها:

دیسک دوار ، توزیع ضخامت غیر خطی سهموی ، تحلیل تنش ، روش هایپرژیومتریک