تحلیل پدیده کمانش در یک روتور ویسکوالاستیک توخالی تحت تأثیر سرعت دورانی بالا در شرایط تکیه گاهی وابسته به سرعت

با توجه به کار برد وسیع پوسته های دوار و شفت¬ها در صنایع مختلف از جمله هوا فضا، زیردریایی ها، صنایع انرژی و غیره، تحلیل و بررسی این رفتار این سازه ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. از جمله کاربردهای پوسته¬های دوار استفاده از آنها در ماشین¬های سانتریفیوژ برای فرایند جداسازی گازها به روش سانتریفیوژ می¬باشد. این ماشینها دارای روتورهایی با سرعت دورانی بالا می¬باشند. سرعت دورانی و شتاب بالای پوسته¬ها و نیروی خارج مرکز ناشی از آن باعث ایجاد تنش در این سازه می¬شود. این سازه¬ها قبل از رسیدن به گسیختگی، رفتارهایی از خود نشان می¬دهند که ناشی از خاصیت الاستیک آنها می-باشد. از جمله این تغییرات، تغییر شکلهایی است که به آن پدیده کمانش گفته می¬شود. این پدیده، کل ساختار سازه یا ماشینهای دینامیکی را تا مرز گسیختگی پیش می¬برد. مطالعه رفتار این سازه ها جهت افزایش کنترل بر آنها و همچنین جلوگیری از تخریب آن در هنگام کار ضروری است. همچنین افزایش بهروری و دستیابی به ماشینهای نسل جدید، بدون بررسی دقیق رفتار روتورها در سرعت¬های دورانی بالا امکان پذیر نمی¬باشد. از جمله مواردی که در این پژوهش به آن پرداخته شده است اثرات نیروی گرانشی و همچنین تکیه گاههای وابسته به سرعت، بر رفتار دینامیکی پوسته¬ها می باشد . این تکیه گاهها از نوع یاتاقانهای روغنی و مغناطیسی بوده که با روش¬های خاصی با فنر مدل¬سازی شده است. در این تحقیق با ارائه تئوری¬های موجود در خصوص روابط تنش و کرنش پوسته¬ها، از آنها در استخراج روابط دینامیکی حاکم بر مسئله استفاده شده است. سپس شرایط مرزی مختلف بررسی و روابط ریاضی آنها استخراج شده و توابع برآورنده شرایط مرزی برای بعضی از این شرایط، پیشنهاد شده و در نهایت با حل معادلات دیفرانسیل بدست آمده با روشهای تحلیلی و عددی، نتایج استخراج و با یکدیگر مقایسه شده است. شایان ذکر است در این پایان نامه رفتار مواد سازنده سیلندرها خطی در نظر گرفته شده و از قانون لاو برای استخراج نیروهای داخلی و ممان های خمشی المانها استفاده شده است.همچنین ماده در نظر گرفته شده در ابتدا یک ماده الاستیک بوده و سپس با استفاده از مدل کلوین- ویت، معادلات ویسکو الاستیک آن استخراج شده است.