تحلیل خزشی دیسک دوار ساخته شده از مواد مدرج تابعی با پروفیل غیریکنواخت

دیسک‌های دوار بخش مهم بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی می‌باشند. در بسیاری از موارد این دیسک‌ها درشرایط سرعت‌ دورانی و دمای زیاد کار می‌کنند. به این سبب تحلیل و مطالعه خزش در دیسک‌های دوار، ارزشمند و ضروری است. اخیرا کاربردهای مواد مدرج تابعی در ساخت دیسک‌های دوار مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته است. این مواد مرکب پیشرفته با داشتن قابلیت ‌تنوع در ساختار، امکان ترکیب مناسب خواص مواد وایجاد خواص مطلوب ترمومکانیکی را فراهم می‌آورند. علاوه بر نوع ماده، عامل دیگری که در توزیع میدان‌های تنش و در نتیجه تغییرشکل‌ها و عمر دیسک موثر است شکل مقطع عرضی (پروفیل) دیسک می‌باشد. برای مطالعه تاثیر شکل مقطع عرضی دیسک روی پاسخ‌های خزشی آن، سه نوع دیسک مدرج تابعی متفاوت، مرکب از آلومینیوم و کاربید سیلیسیم al-sic مورد مطالعه قرار گرفته است. با فرض توزیع خطی ذرات کاربید سیلیسیم در زمینه آلومینیوم خالص، پروفیل این دیسک‌ها به سه صورت شامل ضخامت ثابت، کاهش ضخامت خطی و کاهش ضخامت غیرخطی در نظر گرفته شده‌اند. مسئله بصورت تحلیلی فرمول‌بندی و حل شده است. توزیع تنش‌ها و نرخ‌های کرنش محاسبه شده‌اند. تاثیر پارامتر سرعت در پاسخ خزشی دیسک‌های مختلف مطالعه شده است. سرعت ویژه‌ای که در آن خزش در دیسک به میزان چشم‌گیری کاهش می‌یابد مشاهده شد. این سرعت مهم سرعت حدی خزش نامگذاری شد و تاثیر پروفیل دیسک روی این سرعت حدی مطالعه و بررسی گردید

Creep Analysis of FGM Rotating Disc with non Uniform Profiles

Rotating discs are the vital part of many kinds of machineries. Usually they are operating at a relatively high angular velocity and temperature conditions. Accordingly in practice, the creep analysis is an essential necessity in the study of rotating discs. More recently the application of Functionally Graded Materials (FGMs) in the construction of rotating discs is the subject of many researches. These newly developed heterogeneous compounds enable the designer to manage the distribution of material properties and benefit their superior thermo mechanical capacities. Apart from the patterns of material distribution, the shape of a disc is another factor which controls the stress field and consequently the deformation and life expectations. To study the effects of cross sectional profile, three different Aluminum Silicon Carbide FGM discs with uniform, convergent and divergent cross section profiles are selected as the case studies. It is seen that there is a definite speed in which creep relaxation reduces considerably at the entirety of the disc. This important rotational speed is named the creep limit speed. Some case studies are represented to show the effects of disc profile upon the disc creep limit speeds.