تحلیل ترموالاستیک استوانه توخالی ساخته شده از مواد هدفمند با در نظر گرفتن خواص مادی وابسته به دما

در این پایان نامه، به مطالعه ی تحلیلی تغییرشکل های ترموالاستیک استوانه ی توخالی ساخته شده از مواد هدفمند، تحت بارگذاری های متقارن محوری مکانیکی و گرمایی پرداخته شده است. تحلیل با فرض طول بی نهایت و برقراری وضعیت کرنش صفحه ای برای استوانه و با استفاده از تئوری تغییرشکل های بسیار کوچک در الاستیسیته ی تک بعدی انجام شده است. خواص مکانیکی و گرمایی استوانه، وابسته به دما فرض شده اند. تغییرات مدول الاستیسیته، چگالی، ضریب هدایت گرمایی و ضریب انبساط گرمایی در راستای ضخامت استوانه، با استفاده از قانون توانی، به صورت توابعی از مختصه ی شعاعی و دما فرض شده اند. توزیع دما با حل تحلیلی معادله ی هدایت گرمایی در حالت پایا و با در نظر گرفتن شرایط مرزی گرمایی به صورت دماهای معلوم در سطوح داخلی و خارجی استوانه به دست آمده است. با جای گذاری توزیع دما در معادله ی تعادل بر حسب جابه جایی شعاعی، معادله دیفرانسیل مرتبه دوم ناهمگن ناویر به صورت تحلیلی حل شده است. نتایج عددی برای نمونه ی خاصی از یک استوانه ی هدفمند فلز-سرامیک ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که صرف نظر کردن از وابستگی دمایی خواص ترمومکانیکی ماده، بیش از %80 خطا در نتایج حل ترموالاستیک استوانه ی توخالی هدفمند به همراه دارد. براین اساس، به منظور دست یابی به حل های معتبر از رفتار ترموالاستیک استوانه ی توخالی هدفمند، باید وابستگی خواص مادی استوانه به پارامتر دما لحاظ شود.