تحلیل تیر تابعی هدفمند با ضخامت متغیر تحت بارهای مکانیکی و حرارتی به کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول

در این مطالعه تحلیل ترموالاستیک تیرهای با ضخامت متغیر ساخته شده از مواد هدفمند تابعی انجام شده است. هندسه و شرایط مرزی تیر مشابه پره توربین است. تیر تحت ترکیبی از نیروهای عرضی گسترده و نیروهای حجمی حاصل از چرخش آن حول محور عمود بر طول تیر و میدان مشخصی از درجه حرارت قرار دارد. در ریشه تیر، شرایط مرزی گیردار و در لبه آن، به صورت آزاد می باشد. خواص مکانیکی و حرارتی در راستای طولی تیر به صورت توانی متغیر فرض می گردند. با استفاده از تیوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، روابط جابجایی-کرنش و قانون هوک، دستگاه معادله دیفرانسیل مرتبه دومی بدست می آید. به کمک روش بخش بندی، جابجایی های طولی و عرضی و تنش های طولی، برشی و موثر هر بخش حاصل شده است. برای شش توزیع ناهمگنی مختلف تحلیل انجام شد. بررسی نتایج مشخص نمود که در تیر ساخته شده با ماده هدفمند تابعی با پارامتر توزیع ناهمگنی مثبت و بزرگتر، جابجایی طولی و عرضی و تنش های طولی، برشی و موثر بیشینه، کمتر خواهد بود.