تحلیل استاتیکی استوانه های از جنس مواد هدفمند ارتوتروپیک با طول کوتاه به روش بدون المان

در این مقاله تحلیل استاتیکی استوانه هایی از جنس مواد هدفمند ارتوتروپیک با طول کوتاه به روش بدون المان بررسی شده است. در این روش، توابع شکل حداقل مربعات متحرک برای تقریب میدان جابه جایی در فرم ضعیف معادله تعادل استفاده شده و برای اعمال شرایط مرزی اساسی توابع تبدیل به کار رفته است. در این شبیه­سازی از یک مدل متقارن محوری استفاده شده است که خواص مکانیکی آن در راستای شعاع، متناسب با تغییرات کسر حجمی مواد تشکیل دهنده، تغییر می­کند. در این مقاله اثرات طول و ضخامت استوانه، توان کسر حجمی توزیع مواد، نوع چیدمان مواد و همچنین  اعمال شرایط مرزی اساسی بر توزیع تنش و میدان جابه جایی این استوانه ها بررسی شده است. به منظور اعتبارسنجی، نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از روش اجزا محدود و همچنین نتایج سایر محققان، مقایسه و مطابقت بسیار خوبی مشاهده شد.  همچنین مشخص شد که روش بدون المان نتایج دقیق­تر و هموارتری نسبت به روش اجزا محدود دارد. میدان تنش استوانه­های هدفمند ارتوتروپیک نیز با نتایج استوانه­های ارتوتروپیک همگن چند لایه تأیید شده با انتخاب توان کسر حجمی مناسب نیز، می­توان طراحی مناسب و بهینه ای روی این استوانه­ها داشت