فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در بسیاری از کاربردهای پیشرفته صنعتی، به‌ویژه در شرایط دمایی بالا، پایداری گرمایی و مکانیکی اجزای سازه‌ای از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، رفتار کمانشی ستون‌های قوطی‌شکل جدار نازک ساخته‌شده از مواد تابعی دو جهته، با لحاظ توزیع دوبعدی خواص ترمو-مکانیکی و تخلخل بررسی شده است. خواص ماده مانند مدول یانگ، ضریب پواسون، رسانایی گرمایی و ضریب انبساط، بر اساس قانون اختلاط توانی در راستای ضخامت و پیرامون مقطع مدل‌سازی شده‌اند. ابتدا معادلة انتقال گرما با در نظر گرفتن توزیع غیرخطی دما و شرایط مرزی استخراج و با استفاده از روش سری‌های چبیشف به‌صورت تحلیلی حل شده است. سپس اثرات گرمایی در قالب یک مدل مکانیکی غیرخطی وارد شده و مسئله کمانش با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل گردیده است. نتایج عددی نشان می‌دهد که پارامترهای تخلخل، ترکیب مواد، ابعاد هندسی، اختلاف دما و شرایط مرزی تأثیر چشمگیری بر ظرفیت کمانش دارند. یافته‌های این تحقیق می‌توانند راهگشای طراحی بهینه سازه‌های مدرج تابعی در محیط‌های با بارگذاری گرمایی بالا باشند.