تحلیل ترموالاستوپلاستیک پوسته استوانه‌ای جداره ضخیم از جنس مواد مدرج تابعی برپایه قانون جریان پرانتل-راس

این مقاله به بررسی رفتار ترموالاستوپلاستیک پوسته جداره ضخیم استوانه ای ازجنس مواد مدرج تابعی تحت فشار داخلی و گرادیان حرارتی می پردازد. به منظور تحلیل ترموالاستو-پلاستیک پوسته از معادله جریان پرانتل - راس درشرایط کرنش صفحه ای استفاده شده است. این راهکار منجر به تعریف فرمولاسیون جدید برای پیدا کردن شعاع شروع تسلیم پوسته و محاسبه حد فشار الاستیک به ازای بارگذاری فشار داخلی توام با گرادیان حرارتی می شود. مدول الاستیسیته، ضریب انتقال حرارتی، ضریب انبساط حرارتی و تنش تسلیم مطابق مدل اردوگان، توابعی از شعاع می باشند. با حل معادله تعادل حاکم بر پوسته استوانه ای در شرایط تقارن محوری، توزیع تنش های شعاعی، محیطی و جابه جایی شعاعی حاصل شده است. در پایان نتایج عددی برای پوسته استوانه ای از مواد مدرج تابعی به منظور بیان اثر فشار و گرادیان حرارتی بر نحوه چگونگی توزیع منطقه پلاستیک ارایه شده است. در هر دو حالت بارگذاری فشاری با گرادیان حرارتی و بدون آن، چگونگی شروع و انتشار منطقه پلاستیک پیش بینی شده است. نتایج موید آن است که دو عامل شاخص توانی ماده مدرج تابعی و گرادیان حرارتی بر رفتار ترموالاستوپلاستیک پوسته تاثیرگذار هستند. با در نظر گرفتن پارامترهای توانی معین و افزایش گرادیان حرارتی، منطقه پلاستیک وسیع تر شده، چنان‌چه مشاهده می شود در بعضی موارد جهت شروع منطقه پلاستیک نیز عوض می‌شود. همچنین با اعمال فشار داخلی نشان داده شده می‌توان به تسلیم هم‌زمان در دو نقطه از پوسته رسید.