توسعه الاستیسیته خطی در تحلیل حرارتی مکانیکی سازه های هدفمند با تغییر شکل الاستیک - پلاستیک

با افزایش روزافزون استفاده از مواد مرتبه ای هدفمند در طراحی های حساس مهندسی، روش های جدید برای تحلیل و طراحی مولفه های سازه ای ساخته شده از این کامپوزیت ها نیاز است. در مقاله حاضر، یک روش عددی سریع برای ارزیابی میدان تنش الاستیک پلاستیک در سازه های هدفمند تحت بارگذاری ترمومکانیکی ارائه شده است. پیاده سازی این روش، به صورت شبیه سازی رفتار نواحی غیر الاستیک توسط مجموعه ای از المان ها با رفتار الاستیک مجازی است. هر المان دارای خواص الاستیک موثری (مدول یانگ و ضریب پواسن) بوده که توزیع فضایی آنها در یک چارچوب تکرار شونده تعیین می شود. در هر تکرار، خواص موثر هر المان براساس نتایج حل مسئله الاستیک مجازی و تطابق آن با منحنی تنش-کرنش واقعی مواد تشکیل دهنده المان تعیین می شوند. به منظور حل مسئله الاستیک مجازی، یک مدل المان محدود ریتز براساس معادلات تعادل و انتقال حرارت توسعه داده شد. نتایج مدل برای یک مخزن استوانه ای جدار ضخیم تحت فشار و توزیع دمای متغیر در امتداد محور، با تغییر تدریجی خواص در امتداد ضخامت، در توافق بسیار خوب با آنالیز ترموالاستیک-پلاستیک در نرم افزار تجاری انسیس به دست آمد. سرعت همگرایی بالا، قابلیت استفاده از هر نوع مدل کرنش سختی مواد و پوشش دهی حالت های مختلف رخداد تسلیم، روش پیشنهادی را به عنوان ابزاری جامع در تحلیل مسائل سازهای معرفی می کند