پوشش های سد حرارتی با هدف عایق کردن اجزای موجود در بخش های داغ توربین های گازی در جهت افزایش دمای کاری و بازدهی این قطعات مورد استفاده قرار می گیرند و اهمیت آن در صنعت رو به افزایش است. در این پژوهش، امکان سنجی در انتخاب مواد و روش ساخت از طریق شبیه سازی توزیع حرارت و تنش پسماند در پوشش های نوین درجه بندی شده با دو لایه اصلی سرامیکی و فصل مشترک سینوسی با استفاده از روش المان محدود انجام شده است. در این راستا، یک مدل دو بعدی چند لایه درجه بندی شده برای شبیه سازی فرایند در محیط نرم افزار آباکوس تدوین شده است. خواص فیزیکی حرارتی و مکانیکی ماده در مدل، وابسته به دما تعریف شده و از قانون مخلوط های ورگارد برای محاسبه خواص مورد نیاز لایه های کامپوزیتی استفاده شده است. در مدل مکانیکی که به صورت یک طرفه با مدل حرارتی کوپل شده است قانون هوک و رفتار الاستیک و وابستگی دمایی کشسانی برای تشریح رفتار سیلان ماده استفاده شده است. به منظور ارزیابی مدل حرارتی و مکانیکی، شبیه سازی توزیع حرارت و تنش پسماند در یک سیستم پوشش سد حرارتی چندلایه درجه بندی شده با فصل مشترک سینوسی انجام گرفت و نتایج حاصل از شبیه سازی برای توزیع حرارت و تنش پسماند با مقادیر آزمایشگاهی موجود در منابع مقایسه و تطابق مناسبی مشاهده گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی حین سیکل گرمایش، میزان تنش پسماند افزایش می یابد و همچنین، مقادیر تنش در سیکل سرمایش بزرگتر از مقادیر تنش در سیستم گرمایش خواهد بود. روند کیفی یا علامت جبری تنش در ناهمواری های سطحی نیز چه در حین بالارفتن دمای مجموعه تا دمای سرویس و چه در حین سردشدن تا دمای محیط دارای الگوی یکسانی است. درجه بندی شدن سیستم پوشش سد حرارتی، میزان تنش تا حدود نصف نسبت به سیستم معمولی کاهش می دهد و به افزایش عمر سیستم سد حرارتی کمک می کند؛ علت این پدیده را می توان در نزدیکتر شدن اختلاف بین ضرایب انبساط حرارتی در لایه های کامپوزیتی درجه بندی شده با لایه های مجاور بیان نمود.

فرآیندهای تولید عمومی ترین مواردی هستند که موجب ایجاد تنش پسماند در قطعه می شوند. تمام فرآیندهای ساخت و تولید قطعات خودرو از قبیل ریخته گری، جوشکاری، شکل دهی، ماشین کاری، عملیات حرارتی و .. باعث ایجاد تنش های پسماند در قطعه تولید شده می¬گردند. همچنین در برخی موارد ممکن است تنش پسماند بعدا در طول عمر سازه، توسط فرآیند نصب یا مونتاژ غلط، توسط اضافه بارهای اتفاقی، اثرات موقعیت استقرار و یا توسط وزن سازه در قطعه به وجود آید.در بررسی حاضر، تنش پسماندی که در رینگ خودرو ایجاد شده محاسبه شده است. به منظور تعیین نقاط بحرانی، از روش تحلیل نیرویی ansys استفاده شده و قطعه تحت بارگذاری های دینامیکی پروفیل جاده قرار داده شده است. این نقاط شامل اطراف حلقه بیرونی و نزدیک سوراخ های پانچ شده با شعاع بیشتر بدست آمد. بعد از شناسایی نقاط بحرانی، تست تنش پسماند به روش سوراخکاری مرکزی با نصب روزت در این نقاط، صورت گرفته است. برای این منظور، برای هر نقطه بحرانی شناسایی شده کرنش پسماند را بر حسب عمق قطعه به دست آوردیم. کرنش پسماند در هر نقطه توسط دستگاه دیتالاگر فراخوانی شده با ضرایب کالیبراسیون تجربی به تنش پسماند نرمال تبدیل شده است. بعلاوه، راهکارهایی برای کاهش این تنش های پسماند ارائه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در این قطعه حساس عوامل موثر در ایجاد تنش پسماند در این نقاط شامل، پارامترهای شکل دهی، پارامترهای پانچ سوراخ وسط قطعه، نحوه ماشینکاری و جهت آن، نصب نادرست قطعه و جنس قطعه است.

پوسته لاکپشت دارای ساختار لایه ای یا کامپوزیتی می باشد و همچنین باید آیرودینامیک و ساختار منحصر به فرد مدل لاک لاکپشت را نیز مد نظر قرار دهیم که نتیجه هزاران سال تکامل می باشد، از این رو می توان از این امکانات طبیعی که خداوند متعال برای ما انسان ها قرار داده، استفاده نمود و در ساخت مصنوعات بشری با الگو قرار دادن این شگفتی های الهی از آنها بهره برد.