بررسی اثر محیط هایگروترمال بر خزش وابسته به زمان در کره جدار ضخیم هوشمند تابعی مدرج

در این مقاله به بررسی اثر بارهای حرارتی و رطوبتی بر رفتار خزشی ماده پرداخته شده است و در نهایت یک حل تحلیلی برای بررسی رفتار خزشی وابسته به زمان در یک کره جدار ضخیم هوشمند تابعی مدرج ارائه شده است. خواص ماده، تابعی از شعاع هستند. در مرحله اول با استفاده از معادلات تعادل، حل معادله حرارت در شرایط کرنش صفحه ای و با استفاده از روابط تنش-کرنش، کرنش-جابه جایی، معادله ی دیفرانسیلی شامل کرنش های خزشی به دست می آید. پاسخ زمان صفر با حل معادله مذکور از طریق حذف کرنش های خزشی به دست می آید. در مرحله ی بعد با اضافه کردن کرنش های خزشی و با فرض ثابت بودن شرایط حرارتی، میدان های الکتریکی و مغناطیسی و نرخ تنش های خزشی با حل یک معادله دیفرانسیل به دست می آیند. در نهایت با یک روش تکرار شونده می توان تنش های شعاعی و محیطی، جابه جایی شعاعی و میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را برای هر زمان محاسبه کرد. در انتها اثر گذشت زمان بر رفتار سازه و پارامترهای تاثیرگذار مانند شرایط مرزی حرارتی و رطوبتی و ضریب ناهمگنی در مثال های عددی و نمودارها بررسی شده است و مشاهده می شود که اثر پدیده خزش بر رفتار ماده، قابل توجه است؛ به این صورت که با گذشت زمان، مقدار تنش محیطی و معادل به صورت نزولی-صعودی تغییر می کند. همچنین در این حالت، مقدار پتانسیل الکتریکی و مغناطیسی نیز پیوسته در حال رشد خواهد بود. علاوه بر این، در شعاع میانی، با افزایش ضریب ناهمگنی به میزان ۴۷%، مقدار تنش محیطی در حالت خزشی، ۵۳% افت می کند. همچنین با افزایش چهار برابری دمای داخلی، مقدار تغییرات جابه جایی شعاعی در حالت استاتیکی و خزشی در شعاع میانی، به ترتیب برابر با ۱۸۳% و ۲۰% خواهد بود.

کلیدواژه ها:

خزش ، هوشمند ، کره جدار ضخیم ، تابعی مدرج