تحلیل رفتار وابسته به زمان در مخازن کروی جدار ضخیم از جنس مواد FGM تحت بارگذاری مکانیکی و توزیع درجه حرارت شعاعی

در این مقاله به بررسی باز توزیع تنش ها و تغییرشکل ها در طی زمان در مخازن کروی جدار ضخیم FGM تحت فشار داخلی و توزیع دمای شعاعی پرداخته می شود. خواص مکانیکی و حرارتی ماده به غیر از ضریب پواسون به صورت تابع توانی برحسب شعاع فرض شده اند. در رژیم خزشی، کرنش های کل در هر زمان به صورت مجموع کرنش های مکانیکی، خزشی و حرارتی هستند که هریک توابعی از شرایط بارگذاری و زمان می باشند. با استفاده از روابط تنش-کرنش، کرنش- جابه جایی و تعادل در کره و همچنین به کارگیری روابط پراندتل روس و رابطه ساختاری نورتون، توزیع تنش ها در لحظه بارگذاری و نرخ تغییرات آنها طی زمان به دست می آیند. باز توزیع تنش ها طی زمان به صورت جمع جبری توزیع تنش ها در لحظه بارگذاری و انتگرال نرخ تغییرات تنش ها طی زمان محاسبه خواهند شد. توزیع درجه حرارت در راستای شعاع کره، بازتوزیع تنش ها، کرنش ها، تغییرشکل ها و همچنین نرخ تغییرات آنها در طی زمان برای مواد FGM با خصوصیات مختلف رسم شدند و تاثیر افزایش دما بررسی شد. نتیجه گرفته شد که تغییرات تنش مماسی در طول زمان به مراتب چشمگیر تر و تاثیر گذار تر از تنش شعاعی است و در دماهای بالا پدیده خزش تاثیر بیشتری در تغییرشکل جسم دارد. همچنین می توانیم با استفاده از خصوصیات مواد FGM مخازنی طراحی کنیم که پس از گذشت زمان مشخصی از شروع بارگذاری، تنش ها و تغییر شکل ها در آنها در وضعیتی پیش بینی شده قرار گیرند.