کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7170358 1463187 2016 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Steady state creep behavior of thermally graded isotropic rotating disc of composite taking into account the thermal residual stress
ترجمه فارسی عنوان
رفتار حالت خزش حالت ایستا از دیسک چرخش ایزوتروپ گرماسنجی کامپوزیت با در نظر گرفتن تنش باقی مانده حرارتی
ترجمه چکیده
در این مقاله، رفتار حالت خزش دیستال دیسک ایزوتروپ درجه حرارتی در دمای بالا بررسی شده است. دیسک های کامپوزیت از ماتریس آلومینیومی تقویت شده با ذرات سیلیکون کاربید ساخته شده است. تجزیه و تحلیل خزش به وسیله استفاده از معیار عملکرد هوفمن ایزوتروپیک انجام شده است. توزیع نرخ تنش و کرنش برای دیسک ها محاسبه شده است. پارامترهای خزش در امتداد شعاع دیسک متغیر هستند و با استفاده از داده های آزمایشی موجود، برآورد شده است. تحقیقات روی دیسک که تحت دمای خطی کاهش می یابد از شعاع درونی تا بیرونی با توجه به تنش باقی مانده حرارتی فاز انجام شده است. کارهای بیشتری برای دیسک هایی که تحت افزایش خطی، فرابنفش و افزایش دمای پارابولیکی عمل می کنند انجام شده است. نتایج نمایش داده شده و گرافیکی در قالب طراحی دوستانه برای پروفیل های درجه حرارت بالا به صورت گرافیکی مقایسه شده است. مشاهده شده است که تغییرات قابل توجهی در توزیع استرس با توجه به تنش باقی مانده حرارتی وجود دارد. نرخ تنش شعاعی برای دیسک هایی که در دمای بالا در شرایط عدم استرس باقی مانده است، فشرده می شود، اما با توجه به وجود تنش باقی مانده، سرعت فشار کششی افزایش می یابد به عنوان یک تدریج در طول فاصله شعاعی حرکت می کند و دوباره نزدیک به شعاع بیرونی فشاری می شود. با این حال حضور تنش باقی مانده منجر به افزایش میزان فشار مماسی در دیسک ها نسبت به دیسک های بدون استرس باقی مانده است. بنابراین نتیجه گیری شده است که نیاز به گسترش دامنه درجه حرارت در طراحی دیسک های چرخشی وجود دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
The present paper investigates the steady-state creep behavior of thermally graded isotropic disc rotating at elevated temperature. The composite discs are made of aluminum matrix reinforced with silicon-carbide particulate. The creep analysis is carried out using isotropic Hoffman yield criterion. The stress and strain rate distributions have been calculated for the discs. The creep parameters vary along the radius of the disc and have been estimated by regression fit of the available experimental data. Investigations for disc operating under linearly decreasing temperature from inner to outer radii has been done taking into account the phase-specific thermal residual stress. Further work has been done for discs operating under linearly increasing, parabolically decreasing and parabolically increasing temperatures. The results are displayed and compared graphically in designer friendly format for the above said temperature profiles. It is observed that there is a significant change in the stress distribution due to the presence of thermal residual stress. The radial strain rate is compressive for the discs operating at elevated temperature in the absence of residual stress, but due to the presence of residual stress the strain rate becomes tensile as one gradually moves along the radial distance and again becomes compressive near the outer radius. However, the presence of residual stress led to an increase in the tangential strain rate in the discs as compared to the discs without residual stress. Thus it is concluded that there is a need to extend the domain of thermal gradation in designing rotating discs.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: European Journal of Mechanics - A/Solids - Volume 60, November–December 2016, Pages 315-326
نویسندگان
, , , ,