تحلیل خزش در دیسک دوار ساخته شده از مواد هدفمند با استفاده از روش مربعات دیفرانسیل تعمیم‌یافته (gdq)

در این مقاله تغییر شکل خزشی پایا در دیسک دوار ساخته شده از مواد هدفمند alsic توسط روش مربعات دیفرانسیل تعمیم یافته تحلیل و بررسی شده است. خزش با استفاده از مدل شربی توصیف شده است. تمام پارامترهای این مدل به کسر حجمی توزیع ذرات آلومینیوم و کاربید سیلیسیم، دما و اندازه ذرات وابسته هستند. همچنین تمام مشخصه‌های مکانیکی و حرارتی هر نقطه از دیسک با استفاده از یک قانون ترکیب مناسب به صورت تابعی از کسر حجمی و مشخصات ذرات تشکیل‌دهنده تعریف شده است. با استفاده از معادلات تعادل، معادلات پیوستگی و نیز معادلات کرنشجابجایی، معادلات خزش دیسک دوار بر پایه‌ی جابجایی‌ها بدست آمده و این معادلات با استفاده از یک الگوریتم حل جدید و توسط روش مربعات دیفرانسیل تعمیم‌یافته حل شده است. توزیع تنش‌ها و کرنش‌های خزشی در دیسک با توزیعات مختلف ذرات تشکیل‌دهنده بدست آمده و تاثیر نحوه توزیع ذرات در رفتار خزشی دیسک دوار مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد دیسک با توزیع خطی ذرات دارای بیشترین نرخ‌های خزش و جابجایی می‌باشد بنابراین مناسب است از توزیعات توانی غیر یک برای مواد تشکیل‌دهنده استفاده شود.

Creep analysis in FGM rotating disks using Generalized Differential Quadrature method (GDQ)

In this paper steady state creep deformation of FGM rotating disk made of AlSiC is analyzed using GDQ method. Creep is modeled using Sherby’s model. All parameters in this model are dependent on the volume fraction of Aluminum and Silicon Carbide particles, temperature and particle size. Also all thermal and mechanical parameters of disk are defined as a function of volume fraction and the parameter of particle contents using an appropriate mixture rule. Using the equilibrium equations, constituent equations and straindisplacement equations, creep governing equation of rotating disk is derived based on displacements and then solved using a new solution algorithm and Generalized Differential Quadrature Method. Stress and creep strain variations in disk with the various distribution of particle content are achieved and the effect of the type of particle distribution on creep behavior of rotating disk is studied. Results illustrate that the disk with the linear distribution of particles has the highest value of creep and displacement rates therefore it is appropriate to use the nonlinear distribution of particle contents.