Numerical Simulation on Thermal Stresses in An Annular Fin Made of Isotropic Material

İzotropik Malzemeden Yapılmış Dairesel Kanatçıklardaki Isıl Gerilmelerin Sayısal Modellemesi

Abstract

In this study, temperature distribution and thermal stresses of an axisymmetric thin annular fin with rectangular profile made of isotropic and homogeneous material are determined by using Complementary Function Method and Pseudospectral Chebyshev Method. Both of the methods are compared with analytical results obtained using Bessel functions and thermoelastic theory. Error analysis of these numerical methods at different partition points is shown using Euclidean norm. It is observed that pseudospectral Chebysev method approximates to the analytical results more rapidly with increasing the number of points.

Özet

Bu çalışmada, izotropik ve homojen malzemeden yapılmış, dikdörtgen profilli eksenel simetrik olan ince bir dairesel kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler Tamamlayıcı Fonksiyonlar Metodu ve Pseudospectral Chebysev Metodu kullanılarak elde edilmiştir. Her iki sayısal yöntem de, Bessel fonksiyonları ve termoelastik teori kullanılarak elde edilen analitik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu sayısal yöntemlerin farklı bölüntü noktaları için hata analizleri Öklid normu kullanılarak gösterilmiştir. Pseudospectral Chebysev yönteminin nokta sayısının artması ile analitik sonuca daha hızlı bir şekilde yaklaştığı görülmüştür.