تحلیل ترموالاستیک غیرخطی استوانه FG با خواص تابع دما برپایه تئوری اغتشاش و روش مربعات دیفرانسیلی

در این مقاله تحلیل ترموالاستیسیته غیرخطی یک استوانه جدارضخیم تحت فشار داخلی انجام شده است. خواص ماده به صورت مدرج تابعی در راستای شعاعی و تابع دما در نظر گرفته می شود که سبب غیر خطی شدن معادلات انتقال حرارت هدایتی در استوانه می شود. در این تحقیق از تیوری اغتشاش برای حل معادلات غیرخطی انتقال حرارت استوانه استفاده می شود. شرایط مرزی دمایی استوانه به طور کاملا دلخواه و به صورت ترکیبی از تحریک دما و شار حرارتی در نظر گرفته شده است. با استخراج میدان دمایی در ضخامت استوانه و اعمال تاثیر آن در معادلات تعادل الاستیسیته، میدان تنش و جابجایی در استوانه بدست می آید. برای گسسته سازی معادلات تعادل الاستیسیته حاکم بر مسیله و شرایط مرزی از روش عددی مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته (GDQ) استفاده می شود. جهت اعتبارسنجی روش، نتایج حاصل از حل معادلات در حالت خطی با نتایج مستخرج از منابع علمی دیگر مقایسه شده است که دارای انطباق قابل قبول و همگرایی مناسب می باشد. پس از آن تقریب های مرتبه صفر، مرتبه اول و مرتبه دوم دمایی استخراج و تاثیر آن بر تغییرات خواص مکانیکی ماده وابسته به دما و نیز توزیع تنش در راستای شعاعی مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که با افزایش اختلاف دما مابین سطوح داخلی و خارجی استوانه و برای رسیدن به دقت مناسب برای استخراج توزیع دما، باید از ترم های بیشتر از سری اغتشاشی استفاده نمود.