بررسی رفتار شکست شیشه های سیلیسی متحرک تحت تغییرات دمایی گذرا ناشی از سیال ناهمگن پیرامونی، با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه یافته

در تحقیق حاضر، به منظور ارائه چارچوب فرمول بندی کلی برای مسائل رشد ترک گرمایی با مرز متحرک، با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه یافته، یک ورق شیشه ای سیلیسی ترک دار که در سیالی ناهمگن در حال حرکت است، مورد بررسی قرارگرفته و اثر پارامترهای موثر در فرمول بندی عددی لحاظ شده است. بدین منظور انتقال گرمای رسانشی گذرا با مرزهای متحرک و به طور همزمان جابجایی گرمایی مرزهای متحرک با سیال های متفاوت محیط، توسط اجزاء محدود توسعه یافته فرمول بندی شده و یک دستگاه معادله ماتریسی گرمای گذرا برای آن به دست آمده است. همچنین به منظور محاسبه دقیق میدان های دمایی، به وسیله اصلاح و انطباق شمای کرنک- نیکلسون و با استفاده از معیار پایداری فون-نیومن، درهر گام زمانی، راه حلی عددی برای دستگاه فوق الذکر ارائه شده است. تمامی مراحل فرمول بندی مسئله در MATLAB کدنویسی و به کار گرفته شده است. به منظور بررسی کارایی چارچوب فرمول بندی ارائه شده، با وارد کردن خواص مکانیکی و گرمایی برای شیشه سودالایم، نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و راستی آزمایی شده است. بعد از احراز دقت نتایج، فرایند مذکور برای سایر شیشه های سیلیسی پرکاربرد انجام شده و اثر خواص گرمایی و مکانیکی آن ها بر مد اول ضریب شدت تنش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شده است.