Dönen ve sıcaklık etkisindeki metal matrisli kompozit bir diskteki ısıl gerilmelerin analizi

Abstract

Bu çalışmada, ortasında dairesel delik bulunan bir kompozit disk modellenmiştir. Kompozit malzeme, alüminyum matrise sahiptir ve çelik fiberlerle takviye edilmiştir. Çözüm için sonlu elemanlar metodu (FEM) kullanılmıştır. Bu amaçla, modelleme ve analizler için ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Kompozit disk önceki çalışmalardan farklı olarak, üç boyutlu olarak oluşturulmuştur. Üç boyutlu kompozit disk üzerine çeşitli sınır şartları, uniform sıcaklıklar ve açısal dönmeler uygulamıştır. Meydana gelen ısıl gerilmelerin ve elastik şekil değiştirmelerin miktarları hesaplanmış ve disk üzerindeki dağılımları elde edilmiştir. Farklı yükleme durumlarına göre elde edilen sonuçlar, birbiriyle karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, gerilmeler ve şekil değiştirmelerin değerleri ve dağılımlarının, uygulanan uniform sıcaklık ve açısal hız değişimine bağlı olarak değişim gösterdiği anlaşılmıştır.

In this study, a composite disc having a centered circular hole was modeled. The composite material had aluminum metal matrix and it was reinforced with steel fibers. The finite element method (FEM) was used for solution. For this purpose, the ANSYS software was used for both modeling and analysis processes. Composite disc was created as three dimensional as a difference according to previous studies. The stresses and elastic strains which are the various boundary conditions, uniform temperatures and angular velocities were performed on three dimensional composite disc. The magnitudes of thermal stresses and elastic strains were calculated and their distributions on disc were obtained. The obtained results which are derived from various loading conditions were compared with together. According to results of study, it is understand that both magnitudes and distributions of stresses and strains were changed by changing applied uniform temperature and angular velocity.