تحلیل تنش های برون صفحه ای و پدیده لایه مرزی در پوسته های نازک کامپوزیتی با لایه گذاری متعامد تحت بار حرارتی با شرایط مرزی مختلف

تنش های حرارتی بویژه تنش های برون صفحه ای در لایه مرزی در پوسته های نازک کامپوزیتی با لایه گذاری متعامد که تحت بارگذاری حرارتی قرار دارد مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور پوسته استوانه ای کامپوزیتی با طول محدود تحت بارگذاری حرارتی مدلسازی شده است. برای مدلسازی رفتار پوسته از تئوری لایه ای بر مبنای جابجایی استفاده شده است. با درنظر گرفتن فرم میدان جابجایی متناسب برای مساله و با استفاده از تئوری لایه ای جابجایی محور، معادلات حاکم بر مساله برای بارگذاری حرارتی پوسته استخراج شده است. از اصل حداقل انرژی پتانسیل کل برای استخراج معادلات حرکت حاکم بر مساله استفاده شده است. معادلات حاکم بر مساله در تئوری لایه ای شامل تعداد زیادی معادله دیفرانسیل کوپل می باشد. معادلات دیفرانسیل حاکم دکوپله شده و حل تحلیلی آنها برای حالت های مختلف شرط مرزی در لبه ای ارایه شده و میدان جابجایی پوسته بدست آمده است. با توجه به اینکه به علت اختلاف ضرایب انبساط حرارتی لایه های کامپوزیت، تغییرات دما منجر به ایجاد تنش های لایه مرزی می شود تنش های حرارتی بویژه تنش های لایه مرزی در پوسته استخراج و بررسی شده است. برای اطمینان از صحت و دقت نتایج روش لایه ای، از مدل المان محدود برای صحه گذاری بر نتایج تئوری لایه ای استفاده شده است. نتایج عددی برای استوانه ای کامپوزیتی از جنس شیشه-اپوکسی ارایه شده است. تنش های حرارتی بخصوص تنش های برون صفحه ای در جداره پوسته مخصوصا در نواحی نزدیکی لبه ها بررسی شده است. تنش های برون صفحه ای عمودی و برشی و همچنین تنش های درون صفحه ای ناشی از بارگذاری حرارتی برای لایه گذاری های متفاوت و شرایط مرزی مختلف مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.