Stress Analysis of the Rotating Carbon-Carbon Composite Disk of an Axial Compressor

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 106

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-10-2_005

تاریخ نمایه سازی: 9 اردیبهشت 1402

چکیده مقاله:

The correct materials selection in the design of aerospace structures reduces the weight and increases structural efficiency. Since the rotor in gas turbine engines has a significant weight, it is important to reduce its weight. The rotating disks in these rotors are subjected to mechanical and thermal loads and experience high-temperature gradients and angular velocities. This work aims to analyze the stress of a rotating disk made of carbon-carbon (C/C) composite to withstand mechanical and thermal loads and reduce the weight of the rotor. The behavior of constant thickness C/C composite disks is studied based on the Tsai-Wu Failure Theory. To do so, first, the basic properties of the material, disk size, rotation speed, temperature distribution, and other requirements are determined. The differential governing equations are obtained by assuming the plane stress state, Hooke's law, and compatibility condition, and the stresses, strains, and displacements are obtained. Considering the safety factors of ۱ and ۱.۵, the critical velocities are calculated using the Tsai-Wu failure theory. Finally, according to the information obtained from the analysis, the evaluation of disks with different layers is compared with other similar disks made with different materials.

نویسندگان

Behrooz Shahriari

Faculty of Mechanics, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

Keyvan Shojaei

Faculty of Mechanics, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Savage, G., ۱۹۹۳. Carbon-Carbon Composites. Chapman & Hal ...
  • Buckley, J.D. and Edie, D.D., ۱۹۹۳. Carbon–Carbon Materials and Composites. ...
  • Manson, S.S., ۱۹۴۷. The determine of elastic stresses in gas-turbine ...
  • Millenson, M.B. and Manson, S.S., ۱۹۴۸. Determination of stresses in ...
  • Genta, G., ۱۹۸۵. Kinetic energy storage; theory and practice of ...
  • Timoshenko, S.P. and Goodier, J.N., ۱۹۷۰. Theory of elasticity. McGraw-Hill ...
  • Leopold, W., ۱۹۴۸. Centrifugal and thermal stresses in rotating disks. ...
  • Lekhnitskii, S., ۱۹۸۱. Theory of elasticity of an anisotropic body. ...
  • Reddy, T.Y. and Srinath, H., ۱۹۷۴. Elastic Stresses in a ...
  • Gurushankar, G.V., ۱۹۷۵. Thermal stresses in a rotating nonhomogeneous, anisotropic ...
  • Christensen, R.M., and Wu, E.M., ۱۹۷۷. Optimal design of anisotropic ...
  • Genta, G., and Gola, M., ۱۹۸۱. The stress distrubtion in ...
  • Parkes, E., ۱۹۷۶. Thermal stresses in anisotropic disks, J . ...
  • Foral, R.F., and Newhouse, N.L., ۱۹۸۰. On the performance of ...
  • Tutuncu, N., ۱۹۹۵. Effect of anisotropy on stresses in rotating ...
  • Kogo, Y., Hatta, H., Kawada, H., Shigemura, T., Ohnabe, H., ...
  • Arnold, S.M., Saleeb, A.F. and Al-Zoubi, N.R., ۲۰۰۲. Deformation and ...
  • Sing, S.B. and Ray, S., ۲۰۰۲. Modeling the anisotropy and ...
  • Callioglu, H., ۲۰۰۴. Stress analysis of an orthotropic rotating disk ...
  • Koo, K.N., ۲۰۰۶. Vibration analysis and critical speeds of polar ...
  • Callioglu, H., Bektas, N. B. and Sayer, M., ۲۰۱۱. Stress ...
  • Peng, X.L. and Li, X.F., ۲۰۱۲. Elastic analysis of rotating ...
  • Zamaninejad, M., Rastgoo, A. and Hadi, A., ۲۰۱۴. Exact elasto-plastic ...
  • Zheng, Y., ۲۰۱۶. Displacement and stress analysis of functionally graded ...
  • Zheng, Y., Bahaloo, H., Mousanezhad, D., Mahdi, E., Vaziri, A. ...
  • Shahriari, B., Jalali, M. and Karamooz Ravari, M., ۲۰۱۷. Vibration ...
  • Takkar, S., Gupta, K., Tiwari, V. and Singh, S. P., ...
  • Shishesaz, M., Hosseini, M., Naderan Tahan, K. and Hadi, A., ...
  • Shahriari, B., Sadeghinezhad, M.S. and Yousefi, S., ۲۰۱۹. Thermoelastic analysis ...
  • Shahriari, B. and Safari, M., ۲۰۲۰. Stress Analysis of FGM ...
  • Farukoglu, O. C. and Korkut, I., ۲۰۲۱. On the elastic ...
  • Kaur, H. and Gupta, N., ۲۰۲۲. The effect of different ...
  • Vullo, V. and Vivio, F., ۲۰۱۳. Rotors: Stress analysis and ...
  • Morgan, P., ۲۰۰۵. Carbon fibers and their composites. CRC press ...
  • نمایش کامل مراجع