Three-dimensional Magneto-thermo-elastic Analysis of Functionally Graded Truncated Conical Shells

در اين مقاله مسيله سه بعدي مگنتو-ترمو-الاستيك پوسته مخروطي ناقص ساخته شده از ماده مدرج تابعي تحت فشار غير يكنواخت داخلي و در حضور ميدان هاي مغناطيسي و حرارتي بررسي مي شود. خواص مواد از قانون تواني وابسته به مختصات پوسته در راستاي ضخامت پيروي مي كنند. فرمولبندي مسيله با توسعه روابط بنيادي ترمو-الاستيسيته بر حسب سيستم مختصات مخروطي آغاز مي شود. متعاقبا از روش كوادريچر تفاضلي براي گسسته سازي و تبديل معادلات ديفرانسيلي منتجه به سيستم معادلات جبري استفاده مي شود. نتايج عددي تاثيرات ناهمگني خاصيت ماده و نيروهاي حرارتي بر توزيع ميدان هاي جابه جايي، تنش، دما و مغناطيس القايي را نشان مي دهد. از روش اجزا محدود جهت راستي آزمايي جوابهاي حاصله از روش كوادريچر تفاضلي براي پوسته مخروطي ناقص ساخته شده از ماده مدرج تابعي استفاده شده است كه انطباق خوبي را نشان مي دهد.

This work deals with the three-dimensional magneto-thermo-elastic problem of a functionally graded truncated conical shell under non-uniform internal pressure subjected to magnetic and thermal fields. The material properties are assumed to obey the power law form that depends on the thickness coordinate of the shell. The formulation of the problem begins with the derivation of fundamental relations of thermo-elasticity in the conical coordinate system. Subsequently, the differential quadrature method (DQM) is employed to discretize the resulting differential equations and transform them into a system of algebraic equations. Numerical results are presented to illustrated effects of non-homogeneity properties of material and thermal loads on the distributions of displacement, stress, temperature and induced magnetic fields. Finite element method is used to validate the results of DQM for a functionally graded truncated conical shell which shows excellent agreement.