بررسی بازتوزیع تنشها و تغییر شکلهای وابسته به زمان در مخازن کروی جدار ضخیم از جنس مواد fgm

در این مطالعه به بررسی توزیع مجدد تنشها و تغییر شکلها در طی زمان در مخازن کروی جدار ضخیم fgm پرداخته می شود. خواص فیزیکی ماده بصورت تابع توانی در جهت شعاع فرض شده اند. حل تحلیلی معادله انتقال حرارت در کره توخالی fgm انجام شده و توزیع درجه حرارت در راستای شعاع بدست آمده است. در رژیم خزشی، کرنشهای کل در هر زمان بصورت مجموع کرنشهای مکانیکی، خزشی و حرارتی هستند که هریک از آنها توابعی از شرایط بارگذاری و زمان می باشند. با استفاده از روابط تنش-کرنش در رژیم خزشی و بکارگیری روابط کینماتیک و تعادل و همچنین رابطه توانی مواد fgm، معادله دیفرانسیل تعادل بر حسب جابجایی که شامل کرنشهای خزشی نیز می باشد، بدست می آید. با صرف نظر از ترم های مربوط به کرنشهای خزشی و حل تحلیلی معادله دیفرانسیل حاصل، توزیع تنشها در لحظه بارگذاری بدست می آیند. نرخ تغییرات تنشها طی زمان با مشتق گیری از معادله دیفرانسیل تعادل بر حسب جابجایی و بکارگیری روابط پراندتل روس و رابطه ساختاری نورتون بدست می آیند. بازتوزیع تنشها طی زمان بصورت جمع جبری توزیع تنشها در لحظه بارگذاری و انتگرال نرخ تغییرات تنشها طی زمان محاسبه خواهند شد. توزیع درجه حرارت در راستای شعاع کره، بازتوزیع تنشها، کرنشها، تغییر شکلها و همچنین نرخ تغییرات آنها طی زمان برای مواد fgm و تحت شرایط بارگذاری متفاوت رسم شده اند. تأثیر افزایش دما بررسی شده و در مورد فازهای خزش بحث گردیده است. نتیجه گرفته می شود که تغییرات تنش مماسی در طی زمان به مراتب چشمگیرتر و تأثیرگذارتر از تنش شعاعی است و افزایش درجه حرارت مخزن باعث افت مقطعی تنش موثر در راستای ضخامت و سپس رشد شدید آن می شود. هرچه میزان افزایش درجه حرارت جسم بیشتر باشد، افزایش تنش موثر در سطح وسیعتری از جسم اتفاق می افتد و در دماهای بالا پدیده خزش تأثیر بیشتری در تغییر شکل جسم دارد.