حلّ کامل ترموالاستیک استوانههای جدار ضخیم تحت فشار با تغییرشکلهای بزرگ به کمک نظریهی الاستیسیتهی صفحهای غیرخطی
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 استاد، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
doi
10.22034/jmeut.2025.67561.3568چکیده
در این مقاله، معادله دیفرانسیل حاکم بر استوانههای جدار ضخیم متقارن محوری تحت بارگذاری فشاری یکنواخت و گرمایی پایا، با تغییرشکلهای بزرگ به کمک نظریهی الاستیسیتهی صفحهای غیرخطی(NPET) استخراج شده است. بهدلیل وجود تغییرشکلهای بزرگ در جهت شعاع و درنتیجه معادلات سینماتیک با جملات غیرخطی، معادله دیفرانسیل حاکم از نوع مرتبهی دو غیرخطی با ضرایب متغیّر است که به کمک تکنیک اغتشاشات در دو حالت تنش صفحهای و کرنش صفحهای حل شده است. با توجه به معادلات تعادل، شرایط مرزی فیزیکی و همچنین شرایط انتهایی متفاوت استوانه، تنشهای شعاعی و محیطی و نیز جابهجایی شعاعی بهصورت تحلیلی بهدست آمده است. با توجه به نتایج حاصل از حل تحلیلی، تأثیر متغیرهای بارگذاری، ضخامت، جنس و شرایط مرزی بر مقادیر تنشها و جابهجایی در پوستهی استوانهای، بررسی شده است. بهمنظور راستیآزمایی نتایج حاصل از حل تحلیلی، مدلسازی اجزای محدود استوانهی مذکور به کمک نرمافزار ANSYS انجام و نتایج دو روش حل با یکدیگر مقایسه شدهاند. این پژوهش نشان میدهد که روند حل تحلیلی ارائه شده برای پوستههای استوانهای تحت بارگذاری فشاری و گرمایی از دقّت خوبی برخوردار است.
