بررسی رفتار استاتیکی و خزش وابسته به زمان در دیسک دوار مگنتوالکتروالاستیک تابعی مدرج در محیط حرارتی

در این مقاله به ارائه یک حل تحلیلی برای بررسی رفتار خزشی وابسته به زمان دیسک چرخان ساخته شده از مواد مگنتوالکتروالاستیک تابعی مدرج پرداخته شده است. خواص ماده در راستای شعاعی بصورت تابع توانی از شعاع در نظر گرفته شده‌اند. ابتدا معادله دیفرانسیلی شامل کرنش‌های خزشی با استفاده از روابط تنش کرنش، کرنشجابجایی، معادله تعادل و معادله گرما در حالت تنش صفحه‌ای به دست می‌آید. سپس، با حذف کرنش‌های خزشی، یک حل تحلیلی برای معادله دیفرانسیل مذکور بصورت تحلیلی به دست می‌آید، که در واقع پاسخ زمان صفر است. سپس، با وجود کرنش‌های خزشی و با ثابت در نظر گرفتن شرایط مرزی دما ثابت، نرخ تنش‌های خزشی با حل تحلیلی یک معادله دیفرانسیل به‌دست می‌آیند. درنهایت می‌توان تنش‌های شعاعی و محیطی، جابجایی شعاعی و اختلاف پتانسیل‌های الکتریکی و مغناطیسی را با استفاده از یک روش تکرارشونده محاسبه کرد. در مثال‌های عددی، تاثیر فرآیند خزش، شرایط مرزی دمایی و سرعت چرخش به تفصیل بررسی شده‌اند.

Static and timedependent creep behavior of a functionally graded magnetoelectroelastic rotating disc in thermal environment

In this article, an analytical solution for the problem of timedependent creep analysis of a functionally graded magnetoelectroelastic rotating disc is presented. The material properties are considered to be power function of radius through radial direction. Firstly, using the stressstrain relation and straindisplacement relation together with equilibrium equation and thermal equation in planestress condition, a differential equation containing creep strains is found. Then, eliminating creep strains, an analytical solution for the mentioned differential equation is obtained which is actually the response in time zero. Then, considering fixed temperature boundary conditions, creep strains are kept and creep stress rates are found by an analytical solution of the obtained differential equation. Lastly, the radial stress, hoop stress, radial displacement, electric potential and magnetic potential can be calculated using an iterative method in every desired time. In the numerical examples, the effects of creep evolution, temperature boundary conditions and speed of rotation are investigated comprehensively.