دراين مقاله تحليل ترموالاستيك ديسك دوار ساخته شده از موادمدرج تابعي (Functionally Graded Material-FGM) با ضخامت متغير و خواص مكانيكي وابسته به دما با استفاده از روش تئوري خواص مادي متغير (Variable Material Property-VMP ارايه شدها ست ميدان دمايي با ت ...
در اين تحقيق به بررسي عددي جريان سيال و انتقال حرارت جابجايي از يك ديسك دوار در هواي ساكن و جريان آرام پرداخته شده است. در حل عددي، براي تبديل معادلات ديفرانسيل به معادلات جبري از روش حجم محدود با فرض تقريب بوزينسك براي چگالي سيال استفاده شده است. نتايج بدست آمده بصورت نمودارهاي تغييرات ضريب انتقال حرارت با تغييرات رينولدز چرخشي و مقايسه با نتايج تجربي ارائه شده است. اين نتايج نشان ميدهد كه تا حدود رينولدز 5000 نيروي شناوري غالب بوده و تبادل حرارتي از طريق جابجايي آزاد رخ ميدهد. همچنين عدم تغيير محسوس در مقدار عدد ناسلت ميانگين سطحي در زواياي مختلف، بجز در زاويه 90 درجه، مشاهده شد
ديسك دوار به علت كاربردهاي فراواني كه در صنعت دارد، از ديرباز مورد توجه مهندسين و محققين بوده است. در اين پژوهش رفتار ديسك ساخته شده از دو جنس مورد بررسي قرار خواهد گرفت. بدين منظور برنامه كامپيوتري از معادلات تحليلي دو ديسك حلقه‌اي دوار، به صورت دو بعدي تهيه شده است و با نتايج حاصل از حل عددي به روش المان محدود و با نرم‌افزار تجاري انسيس ورك‌بنچ اعتبار سنجي شده است. همچنين سعي در به دست آوردن نقطه‌اي شده كه پرش مختصر به وجود آمده در نمودار تنش معادل ون مايزز ديسك، به طور كامل از بين رود. سپس مجددا روند تغييرات تنش معادل ون مايزز و جابه‌جايي شعاعي با نقطه اتصال به دست آمده ارائه خواهد شد تا تاثير نقطه اتصال، مورد بررسي قرار گيرد. در اين جا نقطه اتصال ثابت در نظر گرفته شده است. در ادامه نقطه اتصال متغير در نظر گرفته خواهد شد و روند تغييرات حداكثر جابه‌جايي شعاعي و حداكثر تنش معادل ون مايزز با فاصله شعاعي نقطه اتصال دو ديسك، مورد بررسي قرار خواهد گرفت. در نتيجه شعاعي را كه ماكزيمم تنش معادل ون مايزز و جابه‌جايي شعاعي كمترين مقدار خود را دارا باشد، تعيين خواهد شد. از بررسي‌هاي فوق نتيجه شده است كه در ديسك ساخته شده از دو جنس نسبت به ديسكي كه تماما از جنس ديسك داخلي باشد و ديگر مشخصات هندسي يكي باشند، حداكثر تنش ون مايزز و حداكثر جابه‌جايي كاهش مي‌يابند
ديسك دوار به علت كاربردهاي فراواني كه در صنعت دارد. در اين پژوهش ديسك حلقه‌اي در پركاربردترين و ساده‌ترين حالت يعني تحت اثر نيروي گريز از مركز ناشي از چرخش ديسك، مورد بررسي قرار گرفته است. ابتدا با تئوري الاستيسيته با فرض مساله به صورت تنش صفحه‌اي، حل تحليلي ديسك حلقه‌اي دوار با سرعت زاويه‌اي و پروفيل ثابت و شرط مرزي جابجايي صفر در شعاع داخلي و عدم تنش شعاعي در شعاع خارجي ديسك ارائه شده است و تاثير پارامتر ضريب پواسون بر ماكزيمم جابه‌جايي و ماكزيمم تنش‌‌ها مورد توجه قرار گرفته است. همچنين مقايسه نتايج شبيه‌سازي عددي ديسك حلقه‌اي دوار به روش المان محدود با نرم‌افزار انسيس ورك بنچ با نتايج تحليلي حاكي از آن است كه دو نتيجه مطابقت خوبي دارند. در ادامه با توجه به معادلات استخراجي از حل الاستيسيته با فرض تغيير شكل كوچك، با تهيه برنامه كامپيوتري و ويرايش معادلات استخراجي از حل الاستيسيته، مقدار دقيق ماكزيمم تنش و ماكزيمم تغيير شكل، در سرعت بالا و فرض تغيير شكل بزرگ، پيش‌بيني شده است. در آخر تاثير سرعت چرخش ديسك بر نتايج شبيه‌سازي، با برنامه كامپيوتري تهيه شده ارائه شده است.
تعداد صفحات : 411
تميز كردن نماي ساختمان