بررسي اثر بارهاي هايگروترمال و رفتارخزشي وابسته به زمان در استوانه بلند مگنتوالكتروالاستيك تابعي مدرج

Investigating the effect of hygrothermal loads and time-dependent creep behavior in a long functionally graded magneto-electro-elastic cylinder

اين مقاله به بررسي يك حل تحليلي براي رفتار خزشي وابسته به زمان يك استوانه جدار ضخيم چرخان مگنتوالكتروالاستيك تابعي مدرج كه تحت بارهاي هاگروترمال قرار دارد و خواص ماده به صورت تابع تواني از شعاع است، پرداخته است. يك معادله ديفرانسيل با استفاده از روابط تنش- كرنش، كرنش- جابجايي، معادله تعادل و حل معادله حرارت در حالت كرنش صفحه اي به دست مي آيد. در ابتدا يك حل تحليلي با حذف كرنش هاي خزشي به دست مي آيد كه در واقع پاسخ زمان صفر (ابتدايي) است. سپس با اضافه كردن كرنش هاي خزشي و با اين فرض كه شرايط حرارتي ثابت است، با حل يك معادله ديفرانسيلي، نرخ تنش هاي خزشي و ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي به دست خواهد آمد. در نهايت تنش‌هاي شعاعي و محيطي، جابجايي شعاعي و ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي را مي توان با استفاده از يك روش تكرارشونده براي زمان دلخواه محاسبه كرد. در پايان تاثير گذشت زمان بر رفتار ماده و پارامترهاي موثر همچون شرايط مرزي حرارتي و رطوبتي، سرعت دوراني و ضريب ناهمگني در مثال‌هاي عددي و نمودارها به تفصيل بررسي شده است.

This article investigates an analytical solution for the time-dependent creep behavior of a functional graded magneto-electro-elastic rotating thick-walled cylinder that is subjected to hygrothermal loads and the material properties are a power function of the radius. A differential equation is obtained by using stress-strain, strain-displacement, equilibrium equation and solving the heat equation in plane strain mode. First, an analytical solution is obtained by removing the creep strains, which is actually the zero (initial) time response. Then by adding the creep strains and assuming that the thermal conditions are constant, by solving a differential equation, the rate of creep stresses and electric and magnetic fields can be calculated using a repetitive method for an arbitrary time. At the end, the effect of time on the behavior of the material and effective parameters such as thermal and humidity boundary conditions, rotational speed and grading coefficient have been investigated in numerical examples and graphs.