فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مواد هدفمند تابعی به‌عنوان دسته‌ای از مواد پیشرفته با ساختاری ناهمگن شناخته می‌شوند که خواص مکانیکی آن‌ها به‌صورت پیوسته از یک سطح به سطح دیگر تغییر می‌کند. این تغییرات ناشی از توزیع تدریجی نسبت حجمی مواد تشکیل‌دهنده در راستای ضخامت سازه است. در این مقاله، پاسخ دینامیکی ترموالاستیک گذرای یک ورق مستطیلی هدفمند متخلخل تحت اثر شوک حرارتی زمانی، با تکیه بر تئوری لرد-شولمن مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، پس از اعمال بار حرارتی وابسته به زمان به ورق هدفمند متخلخل، تحلیل عددی سه‌بعدی بر پایه تئوری لرد-شولمن و روش فضای حالت انجام شده است. حل معادلات حاکم شامل مؤلفه‌های تنش، جابجایی، دما و شار حرارتی با استفاده از روش دوربین و وارون‌سازی عددی تبدیل لاپلاس برای ورق با شرایط مرزی ساده ‌تکیه‌گاهی صورت گرفته است. درنهایت، با در نظر گرفتن انواع مختلف تخلخل‌ها، اثر پارامترهای گوناگونی از جمله نوع تخلخل، ضریب تخلخل، زمان و پارامتر غیرهمگن بر توزیع و مقدار دما، جابجایی و تنش‌ها بررسی شده‌اند. نتایج حاصل نشان می‌دهد که تغییرات این پارامترها تأثیر قابل‌توجهی بر رفتار گذرای ورق هدفمند دارد. همچنین، با انتخاب بهینه توزیع کسر حجمی و مشخصات تخلخل، امکان طراحی بهینه سازه‌های هدفمند فراهم می‌گردد. تأکید این پژوهش بر ارتباط مستقیم بین پارامترهای ساختاری و پاسخ‌های مکانیکی و حرارتی، راهگشای مهندسان در بهینه‌سازی عملکرد سازه‌های هدفمند در کاربردهای پیشرفته صنعتی خواهد بود.