پژوهشگران با بکارگیری مواد جدید fg، سعی در رفع محدودیت های پوسته های از جنس مواد همگن و همسانگرد داشته اند. پوسته های از جنس مواد همگن و همسانگرد، به دلیل یکنواختی خواص ماده، دارای مشکلاتی برای استفاده در صنایع مختلف می باشند. در این رساله، ابتدائاً، در فصل اول و در یک مرور کلی، پوسته های جدار ضخیم fg، و پیشینه تاریخی آنها مورد بررسی قرار گرفته اند. در این فصل بطور اجمالی، نحوه تولید مواد fg، و همچنین ریاضیات مرسوم حاکم بر آنها، آورده شده است. در فصل دوم، معادلات میدانی حاکم بر پوسته های جدار ضخیم با انحنای دلخواه و ضخامت متغیر از مواد ناهمگن fg در حالت کلی و همچنین در حالت متقارن محوری در دستگاه منحنی الخط بدست آمده است. معادلات میدانی حاکمه برای حالت های خاص استوانه و کره جدار ثابت که تحت فشار ثابت قرار دارند، بدست آمده و در یک مطالعه موردی، توزیع تنش ها و جابجایی ها، با حل عددی ansys مقایسه گردیده است. در فصل سوم به تحلیل الاستیک پوسته مخروطی جدار ضخیم همگن پرداخته شده است. در این فصل ابتدا به بررسی انتخاب روش مناسب برای تحلیل پرداخته شده و سپس به کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول که به عنوان روش مناسب، تحلیل انتخاب گردیده و معادلات حاکم بر مخروط همگن بدست آمده است. سپس با استفاده از تئوری اغتشاشات که یک تئوری ریاضیاتی می باشد معادلات حاکمه حل گردیده اند. در ادامه، در یک مطالعه موردی جابجایی ها و تنش ها را برای مخروط همگن بدست آورده شده و نتایج با حل عددی مقایسه گردیده است. در فصل چهارم، با روندی مشابه، تحلیل الاستیک مخروط fg با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و تئوری اغتشاشات انجام گردیده است. سپس در یک مطالعه موردی، به بررسی اثر ناهمگنی بر روی جابجایی ها و تنش ها پرداخته شده و نتایج با حل عددی مقایسه گردیده است. در فصل پنجم، به بحث و نتیجه گیری در ارتباط با نتایج بدست آمده در فصل های قبلی پرداخته شده است. در انتهای این فصل پیشنهاداتی برای کارهای آتی آمده است.

هدف از مطالعه ی حاضر، تحلیل و مدلسازی جابه جایی و تنش های ایجاد شده در استوانه های جدار ضخیم با ضخامت ثابت درحالت تقارن محوری تحت بارگذاری های مکانیکی و حرارتی می باشد. در ابتدا معادلات حاکم بر استوانه های جدار ضخیم با استفاده از روش انرژی برای ماده ی fg با تغییرات نمایی خواص تحت بارگذاری فشاری شامل فشار داخلی و خارجی استخراج و روش حلّ معادلات نهایی بیان و با انجام مطالعه ی موردی، نتایج و نمودار های مربوط به توزیع تنش و جابه جایی برای شرایط مرزی مختلف آورده شده است. به منظور بررسی صحت نتایج حاصل از حلّ تحلیلی، مدلسازی عددی استوانه ی مورد نظر نیز ارائه شده و نتایج دو روش حل با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین تحلیل الاستیک پوسته های استوانه ای چرخان، تحت بارگذاری فشاری انجام و توزیع تنش و جابه جایی در شرایط مرزی مختلف ارائه و نتایج حاصل با نتایج حلّ عددی مقایسه شده اند. علاوه بر آن تحلیل ترمو الاستیک پوسته های استوانه ای تحت بارگذاری فشاری و شار حرارتی یکنواخت برای شرایط مرزی مختلف ارائه شده و مقایسه ی نتایج حاصل با حلّ عددی نشان داده است که تئوری تغییر شکل برشی مرتبه ی اول در تحلیل ترموالاستیک استوانه ها از دقّت مطلوب برخوردار نمی باشد. در نتیجه به منظور تحلیل ترموالاستیک استوانه های چرخان تحت بارگذاری فشاری و شار حرارتی یکنواخت، از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه ی سوم استفاده شده است. مقایسه ی نتایج حلّ تحلیلی و عددی صحت روش حل و افزایش دقت تئوری تغییر شکل برشی مرتبه ی بالاتر را مورد تأیید قرار داد. نهایتاً نتیجه گیری و جمع بندی نهایی انجام شده و پیشنهاد هایی نیز ارائه شده است.