تحليل رفتار پوسته استوانه اي ساندويچي با هستهFGM تحت شوك حرارتي

Analysis of sandwich cylindrical shell with FGM core subjected to thermal shock

در اين پژوهش،رفتار ترموالاستيك پوسته استوانه اي ساندويچي با هسته ساخته شده ازماده تابعي(FGM)، تحت شوك حرارتي ارايه شده است. خواص ترمومكانيكي لايه FGM،مستقل از دماوتابعي پيوسته و تواني در راستاي شعاعي درنظرگرفته شده است.حل تحليلي معادلات ديفرانسيل مشتق جزيي حاكم بر هر لايه از استوانه،بااستفاده از تبديل لاپلاس وبه كارگيري سري هاي تواني صورت گرفته است.بااستفاده از شرايط پيوستگي بين لايه اي درمرزمشترك لايه هاو همچنين شرايط مرزي درسطوح داخلي و خارجي، پارامترهاي مجهول تعيين گرديده است. نتايج به‌دست آمده،بااستفاده ازتبديل لاپلاسم عكوس سريع (FLIT) به حوزه زماني تبديل شده اند. اثر ضريب توان FGM در تنش‌هاي شعاعي و محيطي نقاط مختلف پوسته تحت شوك دمايي مورد بررسي قرار گرفته است. روش تحليلي ارايه شده، زمينه مناسبي براي بررسي گذراي تنش‌هاي شعاعي و محيطي در استوانه تحت بارهاي دمايي و مكانيكي مختلف فراهم مي‌كند. براي صحه گذاري روش حاضر، نتايج عددي با نتايج موجود در مقالات مرتبط مقايسه گرديده است. نتايج به-دست آمده، تطابق قابل قبولي با نتايج پژوهش‌هاي پيشين دارد.

In this paper, the thermoelastic behavior of cylindrical sandwich shell with functionally graded (FGM) core under thermal shock is presented. Thermo mechanical properties of FGM layer are assumed to be independent of temperature and also, very continuously and smoothly functions in the radial direction as a nonlinear power function. The analytical solutions of governing partial differential equations for each layer of cylinder are solved by using Laplace transform and power series method. Mechanical boundary conditions and continuity equations for interfaces are used to obtain unknown parameters that get in recurrence equations for each layer of cylinder. The results in Laplace domain transferred to time domain by employing the fast inverse Laplace transform method (FLIT).The effects of FGM’s power on the dynamic characteristics of the FG thick sandwich cylindrical shell are studied in various points across the thickness of cylinder.The analytical presented method provides an appropriate field for analysis of transient radial and hoop stresses in a cylinder on various thermo mechanical load. Accuracy of gained equations is evaluated by similar articles. The results have a good agreement with published data in pervious researches.