این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۴۹، شماره ۴، صفحات ۹۱-۱۰۰
عنوان فارسی تحلیل لنگ‌زنی و پایداری روتورهای با قطر متغیر ساخته شده از مواد هدفمند تحت اثر نیروی محوری و گشتاور پیچشی
چکیده فارسی مقاله در این پژوهش تحلیل ارتعاشات همزمان روتور در دو صفحه‌ی عمود بر هم (لنگ‌زنی) و هچنین تحلیل پایداری آن برای یک روتور ساخته شده از مواد مدرج تابعی تحت نیروی محوری و یک گشتاور پیچشی بررسی شده‌اند. روتور بر اساس تئوری تیر تیموشنکو، با در نظر گرفتن تغییر شکل‌های برشی و اینرسی دورانی حول هر سه محور مدلسازی شده و اثرات ژیروسکوپیک ناشی از دوران‌های متعامد نیز در نظر گرفته شده‌اند؛ قطر روتور به صورت متغیر و با یک تابع تغییرات کاملا دلخواه در نظر گرفته شده و خواص ماده‌ی سازنده‌ی آن نیز در راستای طولی به صورت پیوسته از یک لبه‌ی کاملا فلزی تا یک لبه‌ی کاملا سرامیکی تغییر می‌کنند؛ هر چند نحوه‌ی این تغییرات با توجه به روش حل انتخاب شده محدود نمی‌باشد ولی در این پژوهش دو حالت تابع توانی و تابع نمایی که کاربرد بیشتری دارند در نظر گرفته شده‌اند. به منظور بیان کلی‌تر شرایط مرزی در هر تکیه‌گاه دو فنر انتقالی و دو فنر پیچشی در نظر گرفته شده‌اند که قادر به مدلسازی تمامی شرایط مرزی می‌باشند. با استفاده از قوانین نیوتن معادلات حاکم و شرایط مرزی استخراج شده و با استفاده از روش عددی تفاضلات مربعی حل شده‌اند. پس از اثبات همگرایی تحلیل ارائه شده و تایید صحت نتایج از طریق مقایسه‌ی پاسخ‌ها با نتایج دقیق ارائه شده برای حالتی خاص از مساله، تاثیر پارامترهای مختلف مانند توان پروفیل، سرعت دورانی، مقدار و جهت نیروی محوری و گشتاور پیچشی بر روی فرکانس‌های پیشرو و پسرو روتور و پایداری آن بررسی شده‌اند. نتایج عددی نشان می‌دهند که افزایش توان در معادله‌ی تغییرات خواص، وجود نیروی محوری فشاری و گشتاور پیچشی منجر به کاهش تمامی فرکانس‌های پیشرو و پسرو و سرعت‌های بحرانی روتور می‌گردند و اعمال نیروی محوری کششی نیز باعث افزایش تمامی فرکانس‌های پیشرو و پسرو و سرعت‌های بحرانی روتور می‌شود. به عنوان مزیت اصلی تحلیل ارائه شده می‌توان به قابلیت آن در تحلیل روتور با هرگونه تغییر دلخواه در قطر و یا خواص مکانیکی آن برای تمامی شرایط مرزی اشاره نمود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله روتور با مقطع متغیر،لنگ‌زنی،مواد هدفمند،روش تفاضلات مربعی،
عنوان انگلیسی Whirling and stability analyses of FG-rotors with variable diameter subjected to axial load and torsional torque
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, whirling and stability analyses of a rotor made of functionally graded materials are investigated for general boundary conditions. The rotor is modeled mathematically based on the Timoshenko beam theory which considers both shear deformations and rotational inertias and gyroscopic effects are also considered. Diameter of the rotor is considered to be variable in longitudinal direction according to an arbitrary function and properties of the rotor’s material are considered to vary continuously in longitudinal direction from a metal-rich section to a ceramic-rich one according to power law function or exponential one. As a result of power transmission elements mounted on the rotor, it is supposed that rotor is subjected to an axial load and a torsional torque. In order to generalization of the modeling of bearings, each of them is replaced with four springs; two translational and two rotational acting on two perpendicular directions. Using Newton’s second law, the set of governing equations and external boundary conditions are derived and solved numerically using differential quadrature method (DQM). Convergence of the presented numerical solution is confirmed and by making a comparison between the results and those presented by other authors for simply supported homogeneous rotor with constant diameter, accuracy and versatility of the proposed solution are investigated. Finally, effect of various parameters including power index, angular velocity of spin, value and sign of applied axial load and torsional torque on the forward and backward frequencies and stability of the rotor are investigated. Numerical results show that all forward and backward frequencies and therefore critical speeds decrease by increase in power law, applying axial pressure load and torsional torque and increase by applying axial tension force. The most advantage of the presented solution is being applicable for rotors with any desired variation in diameter and properties and any combination of boundary conditions.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله کیوان ترابی |
دانشگاه کاشان

حسن افشاری |
دانشگاه کاشان

نشانی اینترنتی
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات