@article { author = {Lexian, H. and Khoshkhoo, R.H.}, title = {Calculation of Stiffness and Stresses Due to Misalignment in Multiple Diaphragm Couplings Using Analytical Method}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {6}, number = {2}, pages = {139-154}, year = {2016}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2016.750}, abstract = {Multiple diaphragm couplings are a special type of flexible couplings of rotary equipments. These couplings are designed in multiple thin diaphragms instead of thick one to reduce the loads transmitted to the equipments and stresses induced to the diaphragms in misalignment. Because of need for different analyzes, such as static and dynamic analysis, modal, thermal, creep, fatigue and combination of these, and low stresses and flexibility, the design process of diaphragm coupling are complex, time consuming and usually performed iteratively. In many of these analyzes, the finite element solution is practically the only solution method. However, if we give analytical solutions for some of the analysis, the design process will be simpler and finding the optimum design is much faster. In this paper the exact analytical solutions for calculation of deformations and stresses in the diaphragms under axial and angular misalignment are presented and close-form solutions for axial and angular stiffness are obtained. In the end we confirm accurate analytical solutions by comparing the finite element results and determine the most critical point in the fatigue design of diaphragms.}, keywords = {multiple diaphragm coupling,Analytical solution,misalignment,annular plate}, title_fa = {محاسبه سفتی و تنش ناشی از نامیزانی در کوپلینگ‌های چند دیافراگمی با استفاده از روش تحلیلی}, abstract_fa = {کوپلینگ‌های دیافراگمی نوع ویژه‌ای از کوپلینگ‌های انعطاف‌پذیر تجهیزات دوار هستند که به منظور کاهش بارهای منتقل شده به تجهیزات و تنشهای ایجاد شده در دیافراگم‌ها ناشی از نامیزانی، بجای یک دیافراگم ضخیم، بصورت چند دیافراگم نازک طراحی می‌شوند. با توجه به تعدّد بارهای وارده به این کوپلینگ‌ها و نیاز به تحلیل‌های متنوع همچون استاتیکی، دینامیکی، مودال، حرارتی، خزش و خستگی و ترکیب آنها با یکدیگر، و همچنین نیاز به سطح پایین تنش در عین انعطاف پذیر بودن آنها، فرآیند طراحی آنها پیچیده، زمانبر و بصورت تکراری انجام می‌گیرد. بسیاری از این آنالیزها تنها با ابزار المان محدود قابل حل است. در عین حال چنانچه بتوان حلّ تحلیلی برای برخی از آنها ارائه داد، ضمن کاهش زمان فرآیند طراحی، بهینه سازی بسیار ساده‌تر و سریعتر خواهد بود. در این تحقیق ضمن یافتن حلّ تحلیلی دقیق برای محاسبه تغییر شکل و تنش در دیافراگم‌ها تحت نامیزانی محوری و زاویه‌ای، روابط دقیقی برای محاسبه سفتی محوری و زاویه‌ای کوپلینگ‌های چند دیافراگمی ارائه می‌گردد. در پایان با مقایسه حلّ تحلیلی و حلّ المان محدود، صحت حلّ تحلیلی نشان داده شده و بحرانی ترین نقطه دیافراگم‌ها از لحاظ سطح تنش که در طراحی خستگی بایستی مبنای طراحی قرار گیرد، نیز تعیین می‌گردد.}, keywords_fa = {کوپلینگ چند دیافراگمی,حلّ تحلیلی,نامیزانی,ورق گرد سوراخدار}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_750.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_750_afe0100a3d4bd1a9578027f5b518992d.pdf} }