تحليل خزشي پايدار سيلندرهاي جدار ضخيم چرخان FGM زمينه آلومنيوم تقويت شده با ذرات كربيد سيليسيوم

Creep Analysis of Thick-walled Rotating Cylinders of FGM Aluminium Matrix Based Composites Reinforced by Silicon- Carbide Micro/Nano Particles.

در اين مطالعه خزش پايدار در سيلندرهاي جدار ضخيم استوانه اي چرخان ساخته شده از مواد مدج تابعي زمينه آلومينيوم تقويت شده با ذرات كربيد سيليسيم بررسي شده است. رفتار خزشي پايدار به وسيله رابطه نورتون توصيف گرديده است و پارامترها و ثوابت در رابطه خزشي مذكور از معادله اي كه با برازش بر داده هاي تجربي موجود براي كامپوزيت AL-SiC تحت خزش تك محوره به دست آمده، استخراج شده است. يك مدل رياضي به كمك روابط پراندتل روس، رابطه خزشي تورتون، معادله سازگاري و معادله تعادل براي مسئله كرنش صفحه اي ارائه گرديده است. تنش هاي شعاعي، مماسي، محوري و مؤثر و نرخ كرنش مؤثر در جداره سيلندر محاسبه شده و تاثير تغييرات خطي هدفمند درصد حجمي تقويت كننده در راستاي ضخامت بر تنش ها و نرخ كرنش ها ارائه شده است. همچنين تاثير استفاده از ذرات تقويت كننده در محدوده ابعادي نانو بررسي شده و پيش بيني مي گردد

In this research steady-state creep of thick-walled rotating cylinders of FGM aluminium matrix based composites reinforced by silicon-carbide Micro/Nano particle has been investigated. The material steadystate creep behavior has been described by Norton’s law and parameters and constants in this creep equation have been extracted from equations that these have been fitted with experimental tests of Pandey which have been used for Al–SiC under uniaxial loading. Tests have been done on the micro-scale particle but creep equation constants for nano-scale particle are extracted from extrapolation of fitted equations. A mathematical model is presented by prandtl-Reuss equations, Norton’s creep relation, compatibility equation and equilibrium equation for plane strain problems. Radial stress, circumferential stress, axial stress and equivalent stress and equivalent strain rate at throughout the wall thickness of the cylinder are calculated and effect of linear variation of particle size along the radial direction on the stresses and strain rate are shown.Too effect of using the nano-scale particle size are investigated and predicted.