بررسی کمانش ورق های با خواص ناهمسان در ضخامت نسبتاً ضخیم تحت بارگذاری مکانیکی و حرارتی

چکیده در سال های اخیر با پیشرفت علم و تکنولوژی، استفاده از ورق به عنوان عضوی سازه ای اجتناب ناپذیر می باشد. با توسعه موتور های پرقدرت صنایع هوافضا، توربین ها، راکتور ها، محفظه های احتراق و سایر ماشین هایی که در معرض حرارت بالا قرار می گیرند، نیاز به موادی با مقاومت حرارتی بالا احساس شد. بدین منظور کامپوزیت ها ساخته شدند. این مواد با وجود ویژگی های مثبت فراوان، دارای نقاط ضعفی از قبیل لایه لایه شدن، ایجاد حفره و ترک بودند. مواد با ساختار ناهمسان در ضخامت (fgms) که اکثراً از ترکیب سرامیک و فولاد ساخته می شوند، جهت کاهش معایب کامپوزیت ها طراحی شدند. در مطالعه حاضرکمانش ورق های fgm نسبتاً ضخیم تحت بار های مکانیکی و حرارتی ارائه شده است. در ورق های با خواص ناهمسان در ضخامت، ویژگی های ماده به صورت تدریجی و پیوسته در ضخامت تغییر می کند، در صورتیکه ضریب پواسون در ضخامت ورق یکسان فرض می شود. در این مطالعه از تئوری برشی مرتبه سوم استفاده شده است. با استفاده از روش نوار محدود و با به کارگیری روش انرژی، مسئله کمانش ورق به یک مسئله مقادیر ویژه تبدیل خواهد شد. ورق مورد بررسی در راستای طولی دارای تکیه گاه های مفصلی است، در حالیکه شرایط مرزی کناری ورق می تواند دلخواه باشد. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از حل کمانش ورق بر مبنای تئوری کلاسیک و برشی مرتبه سوم مقایسه شده است. پس از آن اثر عوامل گوناگون بر بار و دمای بحرانی کمانش ورق fgm در قالب جداول و نمودار هایی ارائه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که تئوری برشی مرتبه سوم رفتار ورق fgm را به خوبی پیش بینی می کند. در حالیکه با استفاده از تئوری کلاسیک برای بار کمانشی و دمای بحرانی کمانش ورق مقادیری بیش از مقادیر واقعی بدست می آید. کلمات کلیدی: کمانش حرارتی، ورق ضخیم، روش نوار محدود، تئوری برشی مرتبه سوم.