31578

تحليل سه بعدي پاسخ گذرا ترموالاستيك يك ورق مستطيلي هدفمند متخلخل ) (FGMبا استفاده از تئوري لرد-شولمن

كارشناسي ارشد

هوافضا

1400

1403/07/02

دكتر كامران دانشجو

/

مكانيك

مواد هدفمند تابعي به موادي جديد و پيشرفته با ساختاري ناهمگن گفته ميشود. خواص مكانيكي اين مواد بهطور پيوسته از يك سطح به سطح ديگر تغيير ميكند و اين تغييرات به وسيلهي تغيير تدريجي نسبت حجمي مواد تشكيل دهندهي آنها ايجاد ميشود. معادلات حالت ورق هدفمند تحت بارحرارتي وابسته به زمان با استفاده از سه مولفه جابجايي، سه مولفه تنش، دما و شار حرارتي نوشته ميشود. در اين پاياننامه پاسخ ديناميكي ترموالاستيك يك ورق مستطيلي درجه بندي شده متخلخل كه در معرض بار حرارتي بر روي سطح است مورد مطالعه قرار ميگيرد. خواص مواد در جهت ضخامت متفاوت و در دو جهت ديگر يكنواخت است. بر اساس تئوري لرد-شولمن و نظريهي فضاي حالت، حل عددي سه بعدي براي پاسخ ترموالاستيك گذرا ورق مستطيلي هدفمند با لبههاي تكيهگاه ساده با روش دوربين و وارونگي عددي تبديلهاي لاپلاس به دست آمد. با بار حرارتي، دما، جابجايي و تنشها به سرعت درحالت گذرا تغيير ميكنند. نوع تخلخل، ميزان تخلخل، حالت، و عدم همگني خواص مواد تأثير قابل توجهي بر بزرگي و توزيع مقادير آنها دارد، با انتخاب نوع تخلخل، ضريب تخلخل و توزيع كسر حجمي مناسب ميتوان طراحي بهينه براي سازههاي هدفمند محقق كرد.

1403/08/02

Three-Dimensional Analysis of the Transient Thermoelastic Response of a Functionally Graded Porous Rectangular Plate (FGM) Using the LordShulman Theory

1/1/1900 12:00:00 AM

Functionally graded materials (FGMs) are advanced and novel materials with a heterogeneous structure. The mechanical properties of these materials change continuously from one surface to another, and these changes are created by the gradual variation in the volume fraction of their constituent materials. The state equations of a functionally graded plate under timedependent thermal loading are written using three displacement components, three stress components, temperature, and heat flux. In this thesis, the thermoelastic dynamic response of a porous functionally graded rectangular plate subjected to thermal shock on its surface is studied. The material properties vary in the thickness direction and are uniform in the other two directions. Based on the Lord-Shulman theory and state-space theory, a three-dimensional numerical solution for the transient thermoelastic response of a simply supported functionally graded rectangular plate is obtained using the Durbin method and numerical inversion of Laplace transforms. Under thermal shock, temperature, displacement, and stresses change rapidly in the transient state. The type of porosity, porosity level, state, and material property heterogeneity significantly affect the magnitude and distribution of these values. By selecting an appropriate porosity coefficient and volume fraction distribution, optimal design for functionally graded structures can be achieved.

ورق هدفمند متخلخل , ترموالاستيك , نظريه فضاي حالت , تئوري لرد شولمن

Functionally Graded Porous Plate , Thermoelastic , State Space Theory , Lord-Shulman Theory

Amirhossein Ghomi

Dr.Kamran Daneshjoo