Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeden yapılmış dairesel kanatçıklarda termal gerilme analizi

Bu tezde Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzeme'den (FDM) yapılmış ve kararlı durumu ulaşmış dikdörtgen profilli dairesel bir kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler incelenmiştir. Elastik modül, lineer ısıl genleşme katsayısı ve ısıl iletkenliğin radyal yönde kuvvet fonksiyonu olarak değiştiği, Poisson oranının ise sabit olduğu dairesel bir kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler analitik olarak elde edilmiştir. Poisson oranın değişken değil de sabit olarak alınmasının ısıl gerilme sonuçlarını nasıl etkilediğini göstermek için Poisson oranının da değişken olduğu durum incelenmiştir. Elastik modül, lineer ısıl genleşme katsayısı, ısıl iletkenlik ve Poisson oranının radyal yönde kuvvet fonksiyonu olarak değiştiği dairesel bir kanatçıktaki ısıl gerilmelerin analitik çözümü mümkün olmadığı için sayısal bir yöntem olan Tamamlayıcı Fonksiyonlar Metodu (TFM) kullanılarak çözülmüştür. Yöntemin doğruluğu analitik çözümün elde edildiği durumun TFM ile çözülmesi ve analitik sonuçlarla karşılaştırılması ile test edilmiştir. Homojensizlik katsayılarının sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler üzerine olan etkileri tartışılmıştır. FDM'den yapılmış dairesel bir kanatçığın homojen malzemeye göre daha yüksek uç sıcaklığına sahip olmasına rağmen kanatçık üzerinde daha düşük gerilmelere maruz kalabileceği gösterilmiştir. ısıl iletkenlik ve Poisson oranının radyal yönde kuvvet fonksiyonu olarak değiştiği dairesel bir kanatçıktaki ısıl ge\-ril\-me\-le\-rin analitik çözümü mümkün olmadığı için sayısal bir yöntem olan Tamamlayıcı Fonk\-si\-yon\-lar Metodu (TFM) kullanılarak çözülmüştür. Yöntemin doğruluğu analitik çözümün elde edildiği durumun TFM ile çözülmesi ve analitik sonuçlarla karşılaştırılması ile test edilmiştir. Homojensizlik katsayılarının sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler üzerine olan etkileri tartışılmıştır. FDM'den yapılmış dairesel bir kanatçığın homojen malzemeye göre daha yüksek uç sıcaklığına sahip olmasına rağmen kanatçık üzerinde daha düşük gerilmelere maruz kalabileceği gösterilmiştir.