تحلیل خزش دیسک‌‌های‌‌ دوار ضخامت متغیر ویسکو-هایپرالاستیک

در این تحقیق، پدیده خزش دیسک دوار پلیمری با استفاده از مدل ویسکو-هایپرالاستیک ماکسول تعمیم‌یافته مورد بررسی قرار گرفته است. پس از استخراج معادله دیفرانسیل جزئی تعادل لاگرانژی حاکم بر مسئله، تحلیل دیسک دوار با کدنویسی در flexpde انجام شد. مدل‌سازی دیسک در ansys با کدنویسی در محیط apdl، نشان داد که جابجایی شعاعی و تنش ون-میزز، تطابق بسیار خوبی با نتایج flexpde دارند. مزایای کدنویسی flexpde نسبت به انسیس از جمله تحلیل یک‌‌بعدی تنش‌‌صفحه‌‌ای محورمتقارن بجای تحلیل دوبعدی، کاهش هزینه محاسباتی، امکان تعریف ضخامت متغیر (بدون کدنویسی اضافی) و نیاز به تعداد المان‌های کمتر در راستای شعاعی برای رسیدن به دقت مناسب (لزوم بکارگیری 20 المان در flexpde در مقایسه با 100 المان در ansys)، می‌‌باشد.نشان داده شد با گذر زمان و افزایش سرعت زاویه‌‌ای، جابجایی شعاعی و تنش ون-میزز دیسک دوار ناشی از پدیدۀ خزش، افزایش می‌‌یابد. مشخص شد که با افزایش سرعت زاویه‌‌ای و کاهش توان در پروفیل ضخامت ، مقدار جابجایی و تنش ون-میزز در یک زمان مشخص، افزایش می‌‌یابد؛ اما تغییر در سرعت زاویه‌‌ای (به‌عنوان بار اعمالی) و تغییر در پارامتر  (به‌عنوان یک مشخصه‌‌ی هندسی)، تاثیر چندانی در زمان آرامش دیسک دوار ندارد.

creep analysis of visco-hyperelastic non-uniform rotating disks

this research investigates the creep phenomenon of a polymeric rotating disk using the generalized maxwell’s visco-hyperelastic model. after extracting the lagrangian partial differential equation of equilibrium governing the problem, the rotating disk was analyzed by scripting in flexpde. the disk modelling in ansys with coding in the apdl environment showed that the radial displacement and von-mises stress are in excellent agreement with the flexpde results. the advantages of flexpde over ansys include one-dimensional analysis of axisymmetric plane stress instead of two-dimensional analysis, reduction of computational cost, possibility of defining variable thickness (without additional coding) and need for fewer elements in the radial direction to achieve acceptable accuracy (necessity of using 20 elements in flexpde compared to 100 elements in ansys). it was shown that with the passage of time and the increase in angular velocity, the radial displacement and von- mises stress of the rotating disk due to the creep phenomenon increase. it was shown that by increasing the angular velocity and decreasing the power in the thickness profile , the displacement and von-mises stress at a specific time increase, but the change in angular velocity (as the applied load) and the change in parameter  (as a geometric characteristic) do not have much effect on the relaxation time of the rotating disk.