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자료유형
학술저널
저자정보
Souvik S. Rathore (National Institute of Technology Jamshedpur) Vishesh R. Kar (National Institute of Technology Jamshedpur) Sanjay (National Institute of Technology Jamshedpur)
저널정보
국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.86 No.4
발행연도
2023.5
수록면
519 - 533 (15page)

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This work focuses on the dynamic analysis of thermal barrier coated straight and curved turbine blades modelled as functionally graded sandwich panel under thermal environment. The pre- twisted straight/curved blade model is considered to be fixed to the hub and, the complete assembly of the hub and blade are assumed to be rotating. The functionally graded sandwich composite blade is comprised of functionally graded face-sheet material and metal alloy core. The constituents’ material properties are assumed to be temperature-dependent, however, the overall properties are evaluated using Voigt’s micromechanical scheme in conjunction with the modified power-law functions. The blade model kinematics is based on the equivalent single-layer shear deformation theory. The equations of motion are derived using the extended Hamilton’s principle by including the effect of centrifugal forces, and further solved via 2D- isoparametric finite element approximations. The mesh refinement and validation tests are performed to illustrate the stability and accurateness of the present model. In addition, frequency characteristics of the pre-twisted rotating sandwich blades are computed under thermal environment at various sets of parametric conditions such as twist angles, thickness ratios, aspect ratios, layer thickness ratios, volume fractions, rotational velocity and blade curvatures which can be further useful for designing the blade type structures under turbine operating conditions.
#2D-FEM #dynamic analysis #FGM sandwich #rotational inertia #twisted straight/curved blades

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