مقایسه‌ی روش‌های مختلف در تحلیل ترموالاستیک دیسک‌های دوار ساخته‌شده از مواد هدفمند

در این مقاله رفتار ترموالاستیک یک دیسک دوار هدفمند با ضخامت متغیر با استفاده از روش‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بدین‌منظور، نخست با گسترش معادله‌ی دیفرانسیل انتقال حرارت، توزیع دما در دیسک به‌دست آمده سپس با درنظر گرفتن توزیع دما و با گسترش معادله‌ی دیفرانسیل جابه‌جایی، رفتار ترموالاستیک دیسک بررسی شده است. در گسترش این معادلات خواص فیزیکی به‌صورت تابعی توانی از شعاع فرض شده‌اند. معادلات دیفرانسیل ترمومکانیکی به‌دست‌آمده با روش‌های تحلیلی، شبه‌تحلیلی و روش کوادراتور دیفرانسیلی حل شده و همچنین پاسخ‌های به‌دست‌آمده با نتایج حاصل از روش تحلیل المان محدود مقایسه شده‌اند. مقایسه‌ی این چهار روش از آن جهت صورت گرفته است که حل تحلیلی معادلات مذکور در تمامی حالات بعید به‌نظر می‌رسد و از این رو تعیین روشی مناسب با دقت کافی و زمان حل مناسب به‌خصوص برای انجام اهدافی همچون بهینه‌سازی اهمیت ویژه‌ای دارد. نتایج حاصل نشان از مناسب‌تر بودن روش حل شبه‌تحلیلی برای تحلیل ترموالاستیک دیسک‌های دوار دارد.