تحليل لنگش و پايداري روتورهاي با قطر متغير ساخته شده از مواد هدفمند تحت اثر نيروي محوري و گشتاور پيچشي

در اين پژوهش تحليل هاي لنگش و پايداري براي روتورهاي ساخته شده از مواد مدرج تابعي تحت نيروي محوري و گشتاور پيچشي بررسي شده اند. روتور بر اساس تئوري تير تيموشنكو و با در نظر گرفتن اثرات ژيروسكوپيك مدلسازي شده است. قطر روتور و خواص مكانيكي آن در راستاي طولي به صورت پيوسته تغيير مي كنند و در هر تكيه گاه آن دو فنر انتقالي و دو فنر پيچشي در نظر گرفته شده اند كه قادر به مدلسازي تمامي شرايط مرزي مي باشند. با استفاده از قوانين نيوتن معادلات حاكم و شرايط مرزي استخراج شده و با استفاده از روش عددي تفاضلات مربعي حل شده اند. پس از اثبات همگرايي و صحت تحليل عددي ارائه شده، تاثير پارامترهاي مختلف مانند توان پروفيل، سرعت دوراني، مقدار و جهت نيروي محوري و گشتاور پيچشي بر روي فركانس هاي پيشرو و پسرو روتور و پايداري آن بررسي شده اند. نتايج عددي نشان مي دهند كه افزايش توان در معادله ي تغييرات خواص، وجود نيروي محوري فشاري و گشتاور پيچشي منجر به كاهش تمامي فركانس هاي پيشرو و پسرو و سرع تهاي بحراني روتور مي گردند و اعمال نيروي محوري كششي نيز باعث افزايش تمامي فركانس هاي پيشرو و پسرو وسرعت هاي بحراني روتور مي شود.