بهینهسازی مخزن استوانهای اتوفرتاژ شده از جنس مواد مدرج تابعی

در این مقاله به بررسی تاثیر فرایند اتوفرتاژ بر روی افزایش فشار قابل تحمل توسط مخزن استوانهای تحت فشار از جنس همگن و مواد مدرج تابعی و یافتن حالت بهینه برای ماده مدرج تابعی و فشار اتوفرتاژ پرداخته میشود. مشخصات مادهمدرج تابعی در راستای شعاعی متغیر و در راستای محیطی ثابت فرض شده است. تنشپسماند ناشی از اتوفرتاژ در نبود اثر باوشینگر با استفاده از روش مشخصات ماده متغیر و با در نظر گرفتن رفتار دو خطی برای فلز در ناحیه الاستیک پلاستیک - و توزیع توانی برای نسبت حجمی سرامیک در ماده مدرج تابعی به دست میاید. توزیع تنش در حالت بارگذاری با استفادهاز روش تصویرکردن و در نظر گرفتن مدل اختلاط برای ماده مدرج تابعی مورد بررسی قرار میگیرد. در حالت باربرداری رفتار ماده همسانگرد فرض شده و با استفاده از اصل جمع اثار برای بارگذاری و باربرداری تنشپسماند محاسبه گردیدهاست. در بارگذاری مجدد به بررسی فشار قابل تحمل توسط مخزن مدرج تابعی اتوفرتاژ شده با در نظر گرفتن حالت اختلاط خطی برای تنش حد دوام در ماده مدرج تابعی پرداخته میشود. برای یافتن حالت بهینه با در نظر گرفتن توان توزیعپذیری و نسبت حجمی سرامیک استفاده شده در جداره خارجی در ماده مدرج تابعی و فشار اتوفرتاژ به عنوانمتغیرهای طراحی به بهینهسازی تکهدفه فشار قابل تحمل توسط مخزن اتوفرتاژ شده پرداخته میشود. روند محاسبه تنشپسماند و بهینهسازی با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است. نتایج به دست امده نشان دهنده تاثیر قابل توجه فرایند اتوفرتاژ و استفاده از ماده مدرج تابعی در بیشینه کردن فشار قابل تحمل توسط مخزن استوانهای میباشد

کلیدواژه ها:

اتوفرتاژ ، تنشپسماند ، مخزن استوانهای ، مواد مدرج تابعی ، توزیع توانی ، سختشوندگی همسانگرد ، بهینهسازی تکهدفه