فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تنش‌های حرارتی ناشی از تغییرات دمایی به همراه سرعت زاویه‌ای بالا در دیسک‌های دوار صنعتی مقاومت ماده سازنده دیسک را کاهش خواهد داد. بنابراین آنالیز دیسک‌های دوار تحت بارگذاری‌های حرارتی- مکانیکی و تخمین سرعت زاویه‌ای حد به عنوان معیاری برای آغاز تغییر‌شکل‌های پلاستیک مهم می‌باشد. در این مقاله مدل‌سازی تحلیلی برای آنالیز ترموالاستیک دیسک‌های دوار مدرج تابعی با متغیر درنظرگرفتن تمامی خواص هندسی و مکانیکی در راستای شعاعی دیسک انجام خواهد شد. روش هموتوپی پرتوربیشن به عنوان یک روش تحلیلی برای حل معادلات به کار برده می‌شود. نتایج با روش عددی تفاضلات محدود و هم چنین داده‌های مراجع راستی‌آزمایی می‌گردند. با آنالیز عددی تاثیر پارامتر تغییر ضخامت، نوع بارگذاری حرارتی و شرایط مرزی بر سرعت زاویه‌ای حدی و شعاع شروع تغییر‌شکل‌های پلاستیک بررسی خواهد شد. از مدل تامورا- توموتا-اوزاوا برای محاسبه تنش تسلیم در شعاع‌های مختلف دیسک مدرج تابعی استفاده می‌شود و نحوه وابستگی آن به پارامترهای موجود در مدل سازی تحلیلی به عنوان نتیجه ارائه خواهد شد. در نهایت نشان داده شد که با گرادیان دمایی مناسب در سطح خارجی دیسک به عنوان شرط مرزی، می‌توان سطح تنش‌های حرارتی را کنترل کرد و در مقایسه با شرط مرزی حرارتی ثابت سطح تنش را تا 20 % کاهش داد.