تحلیل الاستو پلاستیک دیسک های چرخان از مواد مدرج تابعی
چکیده
فن?آوری?های نوین، امکان ساخت دیسک های چرخان با سرعت?های بالا را میسر نموده است. از جمله روش?های جدید برای تولید دیسک?های چرخان می توان به کاربرد مواد ناهمگن با ترکیب و ساختار مهندسی شده که مواد مدرج تابعی (fgm) نامیده می شوند، اشاره نمود. آشنایی با ظرفیت تحمل بار مکانیکی و پایداری پلاستیک در این نوع دیسک?ها، امکان بهره?برداری بیشتر از آنها را فراهم می?سازد. این رساله به تحلیل الاستیک?-?پلاستیک تنش و ناپایداری پلاستیک در دیسک?های چرخان با ضخامت متغیر از مواد مدرج تابعی تحت بارگذاری حرارتی پرداخته است. در این مطالعه بویژه استخراج سرعت حد برای دیسک?هایی با توزیع ضخامت ثابت، خطی، محدب و مقعر در کانون توجه قرار گرفته است. روش های خواص مادی متغیر (vmp) بعنوان روش نیمه تحلیلی و رانگ?-?کوتا (runge-kutta) به منزله یک روش عددی در مطالعه به کار رفته?اند. تحلیل های مختلف دیسک چرخان توسط نرم افزار المان محدود ansys نیز شبیه?سازی شده است. از مدل?های الاستیک?-?کاملاً پلاستیک، الاستیک?-?سخت شونده خطی و رامبرگ?-?آزگود برای معرفی رابطه بین تنش و کرنش تک محوری استفاده گردیده است. برای اعتبار بخشیدن به نتایج تحلیل نظری، از حل یک مسئله نمونه با پاسخ دقیق و از نتایج شبیه?سازی نرم?افزاری بهره برداری شده است. در راستای بررسی رفتار مکانیکی دیسک در تغییر شکل?های خارج از صفحه، نظریه ورق میندلین و فرض تغییر شکل برشی مرتبه اول برای تحلیل دو مسئله متفاوت بکار گرفته شده است. در یک مسئله، دیسکی با توزیع شعاعی خواص تحت بارگذاری عرضی به موازات محور دیسک و در مسئله دیگر دیسکی چرخان با توزیع خواص در امتداد محوری تحلیل گردیده?اند. در هر یک از رویکردهای تحلیلی، اثرات نوع مدرج?سازی و تاثیر متقابل دما - چرخش روی میدان?های تنش و تغییر شکل دیسک?های چرخان مطالعه شده اند.