تحلیل الاستیک پوسته های متقارن محوری با انحنای دلخواه و ضخامت و فشار غیر یکنواخت ساخته شده از مواد مدرج تابعی

در این رساله به تحلیل الاستیک پوسته های متقارن محوری ساخته شده از مواد ناهمگن هدفمند پرداخته شده است. فرمول بندی عمومی پوسته متقارن محوری با انحنای دلخواه و ضخامت متغیر با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول، تئوری برشی مرتبه بالا و روش کاهش مرتبه ارائه شده است. جنس پوسته به صورت ناهمگن و هدفمند در نظر گرفته شده که به طور پیوسته در راستای ضخامت تغییر می کند. جابجایی محیطی، کرنش های بیرون صفحه و تنش های بیرون صفحه ای با توجه به فرض تقارن محوری صفر در نظر گرفته می شود. پوسته به صورت جدار ضخیم در نظر گرفته شده و در نتیجه کلیه تغییرات در راستای ضخامت مخالف صفر می باشند. روش انرژی پتانسیل کل و انرژی پتانسیل ترکیبی برای بدست آوردن معادلات رفتاری پوسته به کار گرفته شده است. در روش انرژی پتانسیل ترکیبی فرض بر آن است که میدان جابجایی از میدان تنش مستقل می باشد. با معرفی سیلندر به عنوان نمونه ای پرکاربرد از پوسته های متقارن محوری به بررسی روش های حل و ارائه نتایج پرداخته شده است. حل دقیق برای سیلندر جدار ثابت و حل با استفاده از تئوری اغتشاشات برای سیلندر با جدار متغیر به کار گرفته شده است. تاثیر پارامتر ناهمگنی و همچنین توزیع فشار غیر یکنواخت در حالت های مختلف بررسی شده است. با در نظر گرفتن توزیع فشار غیریکنواخت در راستای محور، نقش تنش های برشی حتی در نقاط دور از مرزها نمایان شد. همچنین تغییرات ضخامت نیز باعث تغییرات میدان جابجایی و در نتیجه بوجود آمدن تنش های برشی در راستای محوری می باشد. با تغییر پارامتر ناهمگنی تنش های محیطی کمتر را شاهد بوده و می توان از خواص دو سا چند ماده به صورت همزمان استفاده نمود. تحلیل ارائه شده را برای بدست آوردن ضخامت بهینه و انتخاب توزیع مناسب ماده در راستای ضخامت می توان به کار برد. مخازن تحت فشار، توربین ها، نازل ها و انواع سازه های فضایی نمونه ای از کاربرد رساله حاضر می باشند.