محاسبه سفتی و تنش ناشی از نامیزانی در کوپلینگ‌های چند دیافراگمی با استفاده از روش تحلیلی

کوپلینگ‌های دیافراگمی نوع ویژه‌ای از کوپلینگ‌های انعطاف‌پذیر تجهیزات دوار هستند که به منظور کاهش بارهای منتقل شده به تجهیزات و تنشهای ایجاد شده در دیافراگم‌ها ناشی از نامیزانی، بجای یک دیافراگم ضخیم، بصورت چند دیافراگم نازک طراحی می‌شوند. با توجه به تعدّد بارهای وارده به این کوپلینگ‌ها و نیاز به تحلیل‌های متنوع همچون استاتیکی، دینامیکی، مودال، حرارتی، خزش و خستگی و ترکیب آنها با یکدیگر، و همچنین نیاز به سطح پایین تنش در عین انعطاف پذیر بودن آنها، فرآیند طراحی آنها پیچیده، زمانبر و بصورت تکراری انجام می‌گیرد. بسیاری از این آنالیزها تنها با ابزار المان محدود قابل حل است. در عین حال چنانچه بتوان حلّ تحلیلی برای برخی از آنها ارائه داد، ضمن کاهش زمان فرآیند طراحی، بهینه سازی بسیار ساده‌تر و سریعتر خواهد بود. در این تحقیق ضمن یافتن حلّ تحلیلی دقیق برای محاسبه تغییر شکل و تنش در دیافراگم‌ها تحت نامیزانی محوری و زاویه‌ای، روابط دقیقی برای محاسبه سفتی محوری و زاویه‌ای کوپلینگ‌های چند دیافراگمی ارائه می‌گردد. در پایان با مقایسه حلّ تحلیلی و حلّ المان محدود، صحت حلّ تحلیلی نشان داده شده و بحرانی ترین نقطه دیافراگم‌ها از لحاظ سطح تنش که در طراحی خستگی بایستی مبنای طراحی قرار گیرد، نیز تعیین می‌گردد.