تحلیل دینامیکی پوسته استوانه‌ای مدرج تابعی در معرض بار شوک ترمو-مکانیکی غیرمتقارن با خواص مادی وابسته به دما

در این مقاله‏‌ یک روش عددی ترکیبی برای مدلسازی سه بعدی رفتار دینامیکی گذرای پوسته استوانه‌ای جدار ضخیم مدرج تابعی در معرض فشار دینامیکی نامتقارن و شوک حرارتی توسعه داده شده است. خواص مادی پوسته وابسته به دما در نظر گرفته شده و پوسته در جهت شعاعی مدرج تابعی می‌باشد. روش ارائه شده ترکیبی از تئوری لایه‌ای، روش مربعات دیفرانسیلی و بسط سری فوریه است. جهت ارزیابی دقت روش معرفی شده، نتایج بدست آمده از این روش با نتایج حاصل از تست‌های تجربی و مدلسازی‌های عددی ارائه شده در دیگر مقالات مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با انجام تحلیل همگرایی، سرعت همگرایی بالای این روش تایید گردید. در ادامه با بکارگیری روش ارائه شده برای یک پوسته استوانه‌ای مدرج تابعی انتخابی، رفتار دینامیکی وابسته به دمای آن در برابر شوک حرارتی و همچنین فشار دینامیکی نامتقارن محوری بررسی گردید در انتها نیز تاثیر پارامترهای موثر بر این رفتار مورد مطالعه قرار گرفت. این تحقیق در برگیرنده نتایج کاربردی مفیدی است که می‌تواند در طراحی پوسته‌های مدرج تابعی در معرض فشار دینامیکی و شوک حرارتی، مورد استفاده قرار گیرد.

Transient Analysis of Functionally Graded Cylindrical Shells Subjected to Asymmetric Thermomechanical Shock Loads with Temperature Dependent Material Properties

A threedimensional hybrid method is developed for transient analysis of functionally graded thick hollow cylinders subjected to asymmetric dynamic pressure and thermal shock loads. The material properties of the shell are temperature dependent and graded continuously in the radial direction. The hybrid solution method is composed of the layerwise theory, differential quadrature method, and Fourier series expansion. This research shows some interesting results that can be helpful for design of FG shells subjected to transient pressure and thermal shock simultaneously. To verify the precision of this method, the developed results are compared with the experimental and numerical results presented in the available literatures. Then, by employing the proposed method for a selected FG cylinder, the temperature dependent dynamical behavior of the shell subjected to thermal shock and asymmetric transient pressure was studied. Finally, the effect of different parameters on this behavior was studied. Also the fast convergence rate of the presented solution is demonstrated.