انتشار امواج ترمومکانیکی در دیسک های حلقوی ساخته شده از مواد مدرج تابعی تحت شوک حرارتی

در این مقاله، به کمک تیوری کوپل ترموالاستیسیته تعمیم یافته لرد-شولمن و با در نظر گرفتن اثرات غیرخطی حرارتی، رفتار ترموالاستیک دیسک های حلقوی ساخته شده از مواد مدرج تابعی تحت شوک حرارتی داخلی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، ابتدا معادلات حاکم بر مساله در چارچوب دستگاه مختصات قطبی استخراج می شوند. لازم به ذکر است که برای استخراج معادلات حاکم، معادله انرژی در فرم اصلی غیرخطی خود در نظر گرفته خواهد شد. سپس، فرایند حل عددی مساله به کمک روش تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافته ارایه خواهد شد. در بخش نتایج، اثرات پارامترهای مهمی نظیر اندیس ماده مدرج تابعی و بزرگی شوک حرارتی اعمالی بر انتشار موج ترمومکانیکی در دیسک مورد مطالعه قرار می گیرند. نتایج نشان می دهند که با افزایش اندیس ماده مدرج تابعی، بزرگی جابجایی و تنش ها در گذر زمان کاهش می یابند. همچنین، با ارایه نتایج برای مقادیر مختلف بزرگی شوک حرارتی معلوم گردید در مقادیر بالای شوک حرارتی انجام یک تحلیل غیرخطی حرارتی ضروری است. علاوه بر این آشکار شد که با کاهش زمان آسایش، نوسانات دما کاهش می یابد و با افزایش این پارامتر، دامنه تغییرات دما افزایش می یابد، در حالی که فرکانس نوسانات کاهش می یابد.