تحلیل رفتار وابسته به زمان در مخازن کروی جدار ضخیم از جنس مواد FGM تحت بارگذاری مکانیکی و توزیع درجه حرارت شعاعی

در این مقاله به بررسی باز­توزیع تنش­ها و تغییرشکل­ها در طی زمان در مخازن کروی جدار ضخیم FGM تحت فشار داخلی و توزیع دمای شعاعی پرداخته می­شود. خواص مکانیکی و حرارتی ماده به­غیر از ضریب پواسون به­صورت تابع توانی برحسب شعاع فرض شده­اند. در رژیم خزشی،   کرنش­های کل در هر زمان به­صورت مجموع کرنش­های مکانیکی، خزشی و حرارتی هستند که هریک توابعی از شرایط بارگذاری و زمان می­باشند. با استفاده از روابط تنش-کرنش، کرنش- جابه­جایی و تعادل در کره و همچنین به­کارگیری روابط پراندتل روس و رابطه ساختاری نورتون، توزیع تنش­ها در لحظه بارگذاری و نرخ تغییرات آنها طی زمان به­دست می­آیند. باز­توزیع تنش­ها طی زمان به­صورت جمع جبری توزیع تنش­ها در لحظه بارگذاری و انتگرال نرخ تغییرات تنش­ها طی زمان محاسبه خواهند شد. توزیع درجه حرارت در راستای شعاع کره، بازتوزیع تنش­ها، کرنش­ها،  تغییرشکل­ها و همچنین نرخ تغییرات آنها در طی زمان برای مواد FGM با خصوصیات مختلف رسم شدند و تاثیر افزایش دما بررسی شد. نتیجه گرفته شد که تغییرات تنش مماسی در طول زمان به­مراتب چشمگیر­تر و تاثیر­گذار­تر از تنش شعاعی است و در دماهای بالا پدیده خزش تاثیر بیشتری در تغییرشکل جسم دارد. همچنین می­توانیم با استفاده از خصوصیات مواد FGM مخازنی طراحی کنیم که پس از گذشت زمان مشخصی از شروع بارگذاری، تنش­ها و تغییر شکل­ها در آنها در وضعیتی پیش­بینی­شده قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

تغییر شکل وابسته به زمان ، مخزن کروی FGM ، تاریخچه تنش ها