تحليل كمانش حرارتي صفحات دايره اي ضخامت متغير از جنس مواد تابعي

The analysis of thermal buckling of circular plates of variable thickness from functionally graded materials

در اين مقاله، رفتار كمانش حرارتي صفحات دايره اي ضخامت متغير از جنس مواد تابعي دو طرفه تحت بارگذاري حرارتي يكنواخت با در نظر گرفتن تيوري برشي مرتبه اول مورد مطالعه قرار گرفته است. خواص مواد نسبت به سطح مياني صفحه متقارن و طبق قانون تواني در راستاي ضخامت تغيير مي كند، به طوري كه سطح مياني فلز خالص و طرفين صفحه، سراميك خالص در نظر گرفته شده است. به منظور تعيين توزيع نيروي پيش كمانش، معادله غشايي با استفاده از روش پرتاب حل شده است. سپس معادلات پايداري به كمك روش طيفي مجازي با انتخاب توابع چبيشف به عنوان توابع پايه به صورت عددي حل شده است. نتايج عددي براي شرايط تكيه گاهي ساده و گيردار و تغييرات ضخامت خطي و سهموي ارايه شده است. تاثير پارامترهاي مختلف چون شاخص كسر حجمي، تغيير پروفيل ضخامت و نسبت جانبي بر رفتار كمانش اين صفحات مورد ارزيابي قرار گرفته است.

In this paper, the thermal buckling behavior of circular plates with variable thicknesses made of bimorph functionally graded materials, under uniform thermal loading circumstances, considering the first-order shear deformation plate theory has been studied. The material characteristics are symmetric to the middle surface of the plate and, based on the power law, vary along with thickness; where the middle surface is intended pure metal, and the sides are pure ceramic. In order to determine the distribution of pre-buckling force, the membrane equation is solved using the shooting method. And the stability equations are solved numerically, with the help of pseudo-spectral method by choosing Chebyshev functions as basic functions. The numerical results in clamped and simply supported boundary conditions and the linear and parabolic thickness variations are presented. And the influence of various parameters like volume fraction index, the thickness profile and side ratio on the buckling behavior of these plates has been evaluated.