مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل کمانش حرارتی صفحات دایره ای ضخامت متغیر از جنس مواد تابعی

نویسندگان
1 مدیر گروه مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد
2 هیئت علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران
3 مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور
چکیده
- در این مقاله، رفتار کمانش حرارتی صفحات دایره ای ضخامت متغیر از جنس مواد تابعی دو‌طرفه تحت بارگذاری حرارتی یکنواخت با در نظر گرفتن تئوری برشی مرتبه اول و فرضیات فون کارمن مورد مطالعه قرار گرفته است. خواص مواد نسبت به سطح میانی صفحه متقارن و طبق قانون توانی در راستای ضخامت تغییر می کند، بطوریکه سطح میانی فلز خالص و طرفین صفحه، سرامیک خالص در نظر گرفته شده است. به منظور تعیین توزیع نیروی پیش کمانش در راستای شعاعی، معادله‌ی غشایی با استفاده از روش پرتاب حل شده است. سپس معادلات پایداری به کمک روش طیفی مجازی با انتخاب توابع چبیشف به عنوان توابع پایه به صورت عددی حل شده است. نتایج عددی برای شرایط تکیه گاهی ساده و گیردار و تغییرات ضخامت خطی و سهموی ارائه شده است. تاثیر پارامترهای مختلف چون شاخص کسر حجمی، تغییر پروفیل ضخامت و نسبت جانبی بر رفتار کمانش این صفحات مورد ارزیابی قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The Analysis of thermal buckling of circular plates of variable thickness from functionally graded materials

نویسندگان English

mehrdad jabbarzadeh 1
mahmood khosravi 3
چکیده English

In this paper, the thermal buckling behavior of circular plates with variable thicknesses made of bimorph functionally graded materials, under uniform thermal loading circumstances, considering the first-order shear deformation plate theory and also assumptions of von Karman has been studied. The material characteristics are symmetric to the middle surface of the plate and, based on the power law, vary along with thickness; where the middle surface is intended pure metal, and the sides are pure ceramic. In order to determine the distribution of pre-buckling force in the radial direction, the membrane equation is solved using the shooting method. And the stability equations are solved numerically, with the help of pseudo-spectral method by choosing Chebyshev functions as basic functions. The numerical results in clamped and simply supported boundary conditions and the linear and parabolic thickness variations are presented. And the influence of various parameters like volume fraction index, the thickness profile and side ratio on the buckling behavior of these plates has been evaluated.

کلیدواژه‌ها English

Thermal buckling
Circular plate of variable thickness
Functionally Graded Materials
pseudo-spectral method