تحلیل همزمان حرارتی مکانیکی پوسته استوانه ای جدار ضخیم از جنس مواد هدفمند (fgm)

در این رساله رفتار دینامیکی استوانه جدار ضخیم از جنس مواد هدفمند با طول بلند و کوتاه مورد تحلیل قرار می گیرد. بطور کلی، سعی شده است مواردی که تا کنون توسط سایر محققین به آنها پرداخته شده است. مورد بحث و تحلیل قرار گیردبرای تحلیل دینامیکی استوانه جدار ضخیم هدفمند با طول بلند تحت شوک مکانیکی، فرض شده است که استوانه از چندین لایه در راستای ضخامت تشکیل شده و نیز جنس هر لایه همسانگرد و در بخشی دیگر هدفمند خطی باشد. برای تحلیل در حوزه تغییر مکان از روش المان محدود گلرکین و در حوزه زمان از روش نیومارک استفاده می شود. رفتار دینامیکی تغییر مکانهای مکانیکی، تنشهای شعاعی و محیطی در دو حالت لایه های همسانگرد و هدفمند خطی بررسی شده است تحلیل ارتعاشی به منظور تعیین فرکانسهای طبیعی و نیز تعیین سرعت متوسط گسترش موج تنش شعاعی و نیز بحث پیرامون نتایج حاصل در زمانها و حالات مختلف ماده هدفمند از دیگر موارد می باشند. به منظور تحلیل ترموالاستیسیته غیر همزمان (غیر کوپل) استوانه جدار ضخیم هدفمند با طول بلند، با استفاده از توابع پسل و یک راه حل تحلیلی ابتدا توزیع درجه حرارت در استوانه محاسبه شده سپس با استفاده از این توزیع درجه حرارت و با استفاده از روشی تحلیلی تغییر مکان مکانیکی شعاعی و تنشهای حرارتی تعیین شده اند. همچنین با استفاده از این روش مقادیر ویژه مساله نیز مشخص شده و برای حالات مختلف ماده هدفمند ارایه شده اند. بررسی و بحث پیرامون توزیع درجه حرارت در استوانه جدار ضخیم و تنشهای حرارتی در زمانها و حالات مختلف ماده هدفمند. در قسمتی دیگر مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. تحلیل ترموالاستیسیته همزمان (کوپل) استوانه جدار ضخیم هدفمند با طول کوتاه از دیگر موارد انجام شده در رساله می باشد. در محاسبات از روابط ترموالاستیسیته کوپل بر اساس تیوری گرین- نقدی بهره گرفته شده و نز فرض شده است که استوانه در راستای ضخامت به چند لایه همسانگرد تقسیم شده همچنین تغییر مکانهای مکانیکی در راستای طولی بسط فوریه داده شده اند. بارگذاری بر استوانه بصورت متقارن محوری است و کلیه شرایط پیوستگی در سطح تماس بین هر دو لایه برآورده شده اند. جهت تحلیل از روش المان محدود گلرکین در حوزه تغییر مکان و از روش نیومارک در حوزه زمان بهره گرفته شده است. مساله برای دو حالت مختلف بارگذاری پیاده سازی شده و نتایج حاصل در زمانها و حالات مختلف ماده هدفمند بحث و بررسی شده اند. همچنین در هر دو مثال رفتار موجی شکل در توزیع دما و تغییر مکانهای مکانیکی مشاهده شده است. لازم به ذکر است در کلیه موارد نتایج حاصل به روشهای مختلف مورد ارزیابی و اعتبار سنجی قرار گرفته اند که جزییات بیشتر در هر بخش ارایه شده است. در کلیه موارد وضعیت قابل قبول و بسیار مناسبی برای نتایج ارایه شده در رساله مشاهده می شود.