بررسی تأثیر توزیع ماده و شرایط مرزی گرمایی مختلف بر میدان تنش ‌دیسک ‌دوار تو‌خالی ساخته‌ شده ‌از مواد هدفمند

Abstract

هدف این مطالعه بررسی تأثیر توزیع ماده و شرایط مرزی دمایی مختلف بر میدان تنش ‌دیسک دوار تو‌خالی ساخته ‌شده ‌از مواد هدفمند است. برای این منظور سه مسئله‌ با چهار تابع توزیع خواص ماده و سه شرط مرزی دمایی، به صورت مجزا مورد بررسی قرار گرفته است. توزیع مدول یانگ، چگالی و ضریب انبساط حرارتی به صورت تابعی از شعاع و ضریب پواسون به دلیل داشتن مقداری برابر در دو ماده‌ی در نظر گرفته شده، به صورت یکنواخت بیان می­شود. ابتدا با فرض رفتار الاستیک-پلاستیک کامل برای ماده، میزان پلاستیک شدگی دیسک با توزیع‌ خواص ماده‌ی خطی، توانی، نمایی و لگاریتمی در سه شرط مرزی دمایی مختلف مورد بررسی قرار گرفته، توزیع مناسب‌تر برای مینیمم کردن ناحیه‌ی پلاستیک شدگی مشخص می‌شود. در ادامه با فرض ثابت بودن سرعت دورانی، شرایط مرزی دمایی و شعاع داخلی و خارجی دیسک، با استفاده از معیار تنش فن میزز و روش تاگوچی، توزیع خواص ماده‌ی مناسب برای کمینه کردن تنش فن میزز بیشینه، در هر کدام از شرایط مرزی دمایی معرفی می‌شود. در پایان با بهره‌گیری از روش تاگوچی حساسیت تنش فن میزز نسبت به سرعت دورانی، شرایط مرزی دمایی و نوع خواص ماده در شعاع داخلی و خارجی بررسی می‌شود. دیده می‌شود که بیشینه‌ی تنش فن میزز به فاکتور توزیع دما نسبت به فاکتورهای توزیع ماده و سرعت دورانی، حساسیت بیشتری از خود نشان می دهد.