Çok delikli ve dönen termoplastik kompozit diskteki ısıl gerilmelerin analizi

Abstract

Bu çalışmada, üzerinde çok sayıda dairesel delik bulunan bir kompozit disk modellenmiştir. Kompozit malzeme, termoplastik matrise sahiptir ve çelik fiberlerle takviye edilmiştir. Çözüm için sonlu elemanlar metodu (FEM) kullanılmıştır. Bu amaçla, modelleme ve analizler için ANSYS programı tercih edilmiştir. Kompozit disk önceki çalışmalardan farklı olarak, üç boyutlu olarak oluşturulmuştur. Üç boyutlu çok delikli kompozit disk üzerine çeşitli sınır şartları, uniform sıcaklıklar ve açısal dönmeler uygulamıştır. Meydana gelen ısıl gerilmeler hesaplanmış ve disk üzerindeki dağılımları elde edilmiştir. Disk üzerindeki çok sayıdaki deliğin gerilmelerin değerleri ve dağılımlarına etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, disk üzerinde oluşan gerilmelerin değerleri ve dağılımlarının, uygulanan uniform sıcaklık ve açısal hız değişimine bağlı olarak değişim gösterdiği anlaşılmıştır. Ayrıca delikler çevresinde gerilme yığılmaları meydana gelmiştir.

In this study, a composite disc was modeled with multiple holes. The composite material had thermoplastic matrix and it was reinforced via steel fibers. The finite element method (FEM) was used for solution. For this aim, the ANSYS code was preferred for both modeling and analysis. Composite disc was firstly created as three dimensional as a difference to compare with earlier studies. The various boundary conditions, uniform temperatures and angular velocities were carried out on three dimensional composite disc with multiple holes. The created thermal stresses were calculated and their distributions on the disc were obtained. The effect on distributions and magnitudes of stresses of multiple holes where created on the disc was investigated. According to obtained results, the values and distributions of stresses created on disc were changed by changing both applied uniform temperature and angular velocity. In addition, the stress concentrations were occurred around holes.