مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل پس کمانش حرارتی پوسته های استوانه ای مدرج تابعی تقویت شده احاطه شده توسط بستر الاستیک تحت بار حرارتی شعاعی

نویسندگان
1 هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز
2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز
3 دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز
چکیده
در این مقاله، تحلیل دقیق رفتار پس‌کمانش حرارتی پوسته‌های استوانه‌ای مدور نازک تقویت‌ شده مدرج تابعی که تحت بار حرارتی شعاعی قرار گرفته و توسط محیط الاستیک احاطه ‌گردیده، انجام می‌شود. تقویت‌کننده‌های طولی و حلقوی به صورت داخلی در نظر گرفته می‌شوند و خواص پوسته و تقویت‌کننده‌ها به صورت وابسته به دما و مدرج تابعی در راستای ضخامت لحاظ می‌گردند. محیط الاستیک اطراف پوسته استوانه‌ای بر اساس مدل دو پارامتری وینکلر و پاسترناک مدل‌سازی می‌شود. روابط اساسی و معادلات تعادل بر اساس تکنیک تقویت‌کننده‌های تکه‌ای و تئوری کلاسیک پوسته و با توجه به روابط غیر خطی فن‌-کارمن، به دست می‌آید. با استفاده از روش گالرکین، پاسخ معادله غیر خطی پوسته استوانه‌ای محاسبه می‌گردد. به منظور صحت‌سنجی روش، نتایج به دست آمده با نتایج سایر تحقیقات موجود مقایسه می‌گردد و در ادامه تأثیر پارامتر‌های مختلف مانند شاخص کسر حجمی ماده، تعداد تقویت‌کننده‌ها و پارامترهای بستر ارتجاعی بر روی پاسخ پس‌کمانش حرارتی پوسته استوانه‌ای تقویت شده بررسی می‌شود. نتایج عددی نشان می‌دهند که وجود تقویت کننده ها و بستر ارتجاعی باعث بالابردن پایداری پوسته استوانه‌ای می‌گردد. بعلاوه، افزایش ضخامت پوسته، کاهش شاخص کسر حجمی، افزایش تعداد تقویت‌کننده‌های طولی و حلقوی و به کاربردن بستر الاستیک باعث افزایش دمای پس‌کمانش حرارتی پوسته استوانهای تقویت شده مدرج تابعی می-گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Thermal post-buckling analysis of eccentrically stiffened FG cylindrical shells surrounded by elastic foundation and subjected to thermal radial loading

نویسندگان English

Parham Zahedinejad 1
Mehrdad Mohammadi 2
Kamran Foroutan 3
1 Faculty member of Islamic azad university, shirazbranch
2 Faculty member of Islamic Azad University, Shiraz Branch
3 Ph.D student of Islamic Azad University, Shiraz Branch
چکیده English

In this paper, an exact analysis of thermal post-buckling behavior of eccentrically stiffened functionally graded (FG) thin circular cylindrical shells subjected to thermal radial loading and surrounded by elastic foundation, is presented. Stringer and ring stiffeners are assumed to be placed on the inner surface of the FG cylinder shell and the material properties of the shell and stiffeners are assumed to be temperature dependent and continuously graded in the thickness direction. The elastic medium around the circular cylindrical shell is modeled by a two parameter elastic foundation based on the Winkler and Pasternak model. Fundamental relations and equilibrium equations are derived based on the smeared stiffeners technique and the classical theory of shells according to the von- Karman nonlinear equations. By using the Galerkin method, the thermal post-buckling response of eccentrically stiffened FG thin circular cylindrical shells are obtained. In order to validate the method, the obtained results are compared with available solutions and in continue, the effects of different parameters such as volume fraction exponent, number of stiffeners and elastic foundation parameters, on the thermal post-buckling response of eccentrically stiffened FG thin circular cylindrical shells are considered. Numerical results show that stiffeners and elastic foundation enhance the stability of the FG shells. Moreover, increasing the shell thickness, reducing the volume fraction index, increasing the number of Stringer and ring stiffeners and applying stiffer elastic foundation lead to increase the thermal post-buckling response of stiffened FG circular cylindrical shells.

کلیدواژه‌ها English

Stiffened cylindrical shell
FGM
Nonlinear Analysis
Thermal post-buckling