تحليل استاتيكي پوسته هاي مخروطي ضخيم متقارن محوري از جنس FGM تحت بار حرارتي و مكانيكي به روش DQ

Static Analysis of Thick Functionally Graded Axisymmetric Conical Shell Under Thermal and Mechanical Load Using Differential Quadrature Method

در اين مقاله رفتارترموالاستيك پوسته مخروطي ضخيم ساخته شده از مواد مدرج تابعي كه خواص آن در راستاي ضخامت پوسته با رابطه تواني تغيير مي‌كند با تكيه گاه هاي گير دار بررسي مي‌شود. ابتدا با جايگزيني ميدان جابه‌جايي روش تيوري تغييرشكل برشي مرتبه اول (FSDT) در روابط كرنش جابه‌جايي پوسته مخروطي ، روابط كرنش جابه‌جايي برحسب جابه‌جايي ها و چرخش درون صفحه تعيين شده و سپس با استفاده از اين روابط و قانون تشكيل دهنده، منتجه هاي نيرو، گشتاورهاي پيچشي و نيروهاي عرضي در واحد طول به دست مي‌آيند. با جايگذاري روابط به دست آمده در معادلات تعادل برحسب برآيندهاي نيرو، گشتاورهاي پيچشي و نيروهاي عرضي در واحد طول براي حالت متقارن محوري سه معادله و سه مجهول (دو جابه‌جايي درون صفحه و يك چرخش درون صفحه) به دست مي‌آيد كه اين معادلات حاكم را مي توان با روش DQ حل كرد و مجهولات را يافت. براي يافتن تنش ها، ابتدا با جايگزيني جابه‌جايي هاي عددي به دست آمده و مشتق عددي آنها در روابط كرنش جابه‌جايي، كرنش ها به‌دست مي آيد و درنهايت با جايگزيني اين كرنش ها در روابط هوك، تنش ها تعيين مي شود. با مقايسه ي نتايج عددي حاصل با نتايج موجود در مقالات صحه گذاري روش حاضر تحقق مي يابد. درنهايت تاثير پرامترها در رفتار خمشي پوسته مخروطي ارايه گرديده است.

In this paper thermoelastic behavior of a functionally graded material (FGM) conical shell with clamped edges condition is investigated. Material properties vary according to power law along the thickness direction. Thermo elastic properties of the shell are assumed to vary along the thickness by a power law distribution with Poisson ratio is held to be constant. By using first order shear deformation theory, strain-displacement relations and constitutive equations, governing differential equations can be derived in term of mid radius displacements and rotation. By using the differential quadrature method (DQM) the obtained governing equations can be solved. To validate the accuracy of the present procedure, numerical results were compared with those available in published literature. Finally the effect of gradient index, geometry dimension and thermo mechanical load on the bending behavior of conical shell is considered.