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

در این مطالعه به بررسی توزیع مجدد تنشها و تغییر شکلها طی زمان در مخازن استوانه ای جدار ضخیم fgm پرداخته می شود. خواص فیزیکی ماده بصورت تابع توانی در جهت شعاع فرض شده است. حل تحلیلی معادله انتقال حرارت در استوانه 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 هرکدام توابعی از شرایط بارگذاری و زمان می باشند. با استفاده از روابط تنش-کرنش در رژیم خزشی، بکارگیری روابط کینماتیک و تعادل در استوانه و همچنین رابطه توانی خواص مواد fgm، معادله دیفرانسیل تعادل برحسب جابجایی شعاعی که شامل کرنشهای خزشی نیز می باشد، بدست می آید. با صرف نظر کردن از ترمهای مربوط به کرنش خزشی و حل معادله دیفرانسیل حاصل، توزیع تنشها در زمان به دست می آیند. نرخ تغییرات تنشها طی زمان با مشتقگیری از معادله دیفرانسیل تعادل برحسب جابجایی شعاعی (با درنظر گرفتن ترمهای کرنش خزشی) و بکارگیری روابط پراندتل روس و رابطه ساختاری نورتون بدست می آیند. بازتوزیع تنشها در طی زمان بصورت جمع جبری توزیع تنشها در لحظه بارگذاری و انتگرال نرخ تغییرات تنشها در طی زمان محاسبه خواهند شد. توزیع درجه حرارت در راستای شعاع استوانه، بازتوزیع تنشها، کرنشها، تغییر شکلها و نرخ تغییرات آنها در طی زمان برای مواد fgm با خصوصیات مختلف و تحت شرایط بارگذاری متفاوت رسم شدند، تأثیر افزایش دما در تمامی حالات بررسی و در مورد فازهای خزش بحث خواهد شد. نتیجه گرفته می شود که تغییرات تنش مماسی در طول زمان به مراتب چشمگیرتر و تأثیرگذارتر از تنش شعاعی است و افزایش درجه حرارت جسم باعث افت مقطعی تنش موثر در راستای ضخامت و سپس رشد شدید آن می شود. هرچه میزان افزایش درجه حرارت در جسم بیشتر باشد، افزایش تنش موثر در سطح وسیعتری اتفاق می افتد و مشاهده شد در دماهای بالا پدیده خزش تأثیر بیشتری در تغییر شکل جسم دارد.