۶۵۰

Numerical investigation to obtain proper arrangement of FGM layers used in thin wall cylindrical pressure vessel under mechanical load.96/6/20

كارشناسي ارشد

مكانيك

تهران شمال

۱۳۹۶

۹۶/۶/۲۰

۱۸

۹۸ص.

اسكندري، عبداله

۹۶-۹۳ص.

Sort layers , cylindrical vessels , numerical method

مطالعه بر روي روش هاي توليد مواد هدفمند FGM (Functionally Graded Material) در سال هاي اخير رونق زيادي يافته است. اين مواد به تدريج جاي خود را در بخش هاي مختلف صنعت از جمله صنايع هوايي باز مي كنند. مواد هدفمند داراي تغييرات تدريجي در خواص خود هستند. اين تغيير تدريجي خواص داراي اهميت مي باشد و مهم ترين عاملي است كه محققان را به سمت ساختن اين گونه مواد هدايت كرده است. از جمله مهم ترين ويژگي هاي مواد هدفمند مي توان به مقاومت بالاي آنها در برابر حرارت و قابليت از بين بردن تمركز تنش اشاره كرد. اين مواد در ساختار خود پرش تنش نداشته كه برتري اين مواد نسبت به مواد مركب ميباشد. مساله ي مهم در طراحي مخازن تحت فشار هدفمند، محاسبه ي تنش با توجه به تاثير هر دو عامل فشار و ضخامت مخزن ميباشد. محدوديت تحمل فشار در مخازن هدفمند جدار نازك در حال حاضر براي كاربرد گسترده ي آنها در صنعت كافي نيست. در پژوهش حاضر تحليل مخازن تحت فشار هدفمند جدار نازك به همراه كلگي بيضوي ، تحت اثر فشار داخلي و ضخامت مخزن، توزيع كسر حجمي فلز و سراميك مورد بررسي قرار گرفته است ابتدا معادلات تنشها به صورت تحليلي محاسبه و سپس تغييرات تنش بر حسب تعداد لايه ها، چيدمان و توزيع كسر حجمي و فشار داخلي مخزن مورد بررسي قرار گرفته است. پس از اعمال شرايط فيزيكي و مرزي در نرم افزار و شبكه بندي مناسب مساله براي فشارهاي داخلي متفاوت حل و توزيع تنشها درون جداره بدست آمده است كه با تغيير چيدمان مختلف شرايطي را كه باعث ايجاد كمترين تنش در جداره شده است را بدست آورديم. و نتايج حاصل با نتايج تحليلي موجود كه براي استوانه ساده (بدون كلگي) بدست آمده اند مقايسه شده كه تطبيق قابل قبولي داشت. براي تحليل استوانه هاي واقعي FGM يك استوانه كامل با در نظر گرفتن كلگي دو طرف مورد بررسي قرار گرفت در اين بررسي نحوه توزيع كسر حجمي و تعداد لايه ها به عنوان پارامترهاي تحليل مد نظر بوده است. نتايج بدست آمده نشان ميدهد كه توزيع تنش در مخازن استوانه اي ساخته شده از مواد هدفمند به نوع مواد و نحوه ي توزيع خواص آن وابسته است كه مي توان از آنها براي كنترل توزيع تنش استفاده كرد.

45375