بررسی پارامترهای مؤثر در تحلیل ترموالاستیک درام دوار هدفمند در موتور توربینی هوایی تحت بار حرارتی غیرخطی

نویسندگان

1 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران.

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.52547/masm.1.2.106
چکیده

در این پژوهش، یک حل تحلیلی دقیق برای تحلیل ترموالاستیک یک درام دوار در هر دو حالت همگن و ساخته‌شده از مواد مدرج تابعی (FGM) تحت بارگذاری‌های داخلی و خارجی ارائه شده است. در حالت FGM تغییرات خواص مکانیکی در راستای شعاعی درام به‌صورت نمایی فرض شده است. حرارت وارده به‌صورت تابع دلخواهی از شعاع بر سازه اثر می‌کند. برای اعمال گرادیان حرارتی موجود در درام مورد بحث از تابع انتقال حرارت در شرایط پایدار استفاده‌ شده است. پس از محاسبه جابجایی و مؤلفه‌های تنش اعمالی، اثر عوامل مختلف مؤثر بر نتایج نظیر سرعت دورانی، مقدار و نوع بارگذاری وارده بر روی سطوح داخلی و خارجی، ضخامت درام و ثابت‌های غیر همگن بررسی‌شده است. همچنین تنش‌های معادل با استفاده از معیار وون میزز به‌دست‌آمده است. نتایج نشان می‌دهند، تغییر پارامترهای مطرح‌شده نقش مؤثری در کاهش یا افزایش قابل‌ملاحظه تنش‌ها و جابجایی درام داشته و با تغییر در مقدار بارگذاری شعاعی، سرعت دورانی، ضخامت و انتخاب ماده FGM با ضریب غیر همگن مناسب بجای ماده همگن می‌توان درامی با سطح تنش‌های پایین‌تر و ضریب اطمینان بالاتر طراحی کرد.