25197

تحليل عددي ارتعاشات و پايداري ديسك هاي ترمز از جنس مواد تابعي با در نظر گرفتن داغ شدگي موضعي از نوع هات-بند

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو

1397

1400/03/12

حامد سعيدي گوگرچين

مهندسي خودرو

در اين پايان نامه به بررسي اثر بارهاي حرارتي و مكانيكي در ناپايداري¬هاي ترموالاستيكي و رفتار ارتعاشاتي يك ديسك دوار از جنس مواد تابعي پرداخته مي¬شود. به اين منظور ابتدا با فرض رفتار الاستيك خطي به استخراج معادلات حاكم با به كار گيري تئوري ورق پوسته مرتبه اول و همچنين مرتبه سوم پرداخته مي¬شود. به منظور لحاظ نمودن اثرات ناشي از ترمزگيري و ايجاد حرارت موضعي ناشي از پديده هات-بند، مسئله به دو بخش تقسيم شده است. اين دو بخش شامل يك ديسك داخلي و يك ديسك حلقوي بيروني مي¬باشد. حلقه بيروني تحت بارگذاري حرارتي و مكانيكي قرار خواهد گرفت. معادلات حاكم در دو بخش ديسك به روش DQM حل مي¬شوند. سپس نتايج حاصل از حل معادلات ابتدا با نتايج مشابه موجود در مراجع صحه گذاري و در انتها به بررسي اثر پارامترهاي مختلف پرداخته مي¬شود. نتايج نشان داد كه با كاهش شعاع حلقه بارگذاري، مقادير حداكثر كمانش ديسك، افزايش و دماي بحراني كمانش و فركانس¬هاي طبيعي افزايش مي¬يابند.

1400/06/13

Analysis of hot band effects on the vibration and stability of a rotating FGM disc brake utilizing generalized differential quadrature method

6/2/2022 12:00:00 AM

In this paper, vibration and stability analysis of a rotating Functionally Graded Material (FGM) disc brake considering the hot band phenomena are studied. In order to model the hot band phenomena, the disc brake is divided into two sections, inner disc and outer ring. The latter is where thermal and mechanical loads are applied. Based on Hamilton’s total potential energy principle and applying first-order shear deformation theory (FSDT), the governing equations are derived. Furthermore, the derived equations of motion are solved via the Generalized Differential Quadrature (GDQ) method. The results reveal that using a functionally graded material would improve mechanical and thermal characteristics of a disc brake, most notably higher buckling temperature and smaller deflection in a disc brake. Moreover, using a functionally graded material for a disc brake will result in increasing the natural frequency of the disc, that is to say, that the buckling will occur at higher rotational speeds. Following this further, the effects of the radius of loading annular ring, where thermal and mechanical loads are applied, as well as gradation index and mechanical and thermal loading, are also studied. The results show there is a non-linear relation between the radius of loading annular ring and deflection as well as critical buckling temperature. Furthermore, a comparison of results with those available in the literature shows good agreement.

هات بند , ديسك ترمز , پايداري , ارتعاشات , مواد تابعي

Disk brake , Vibration , Stability , FGM , Generalized Differential Quadrature Method