تحليل كمانش حرارتي ورق هاي قطاعي ساخته شده از مواد هدفمند با روش مربعات ديفرانسيلي

Thermal buckling analysis of FGM sector plates using differential quadrature method

در اين مقاله كمانش حرارتي يك قطاع ساخته شده از مواد هدفمند بررسي شده است. فرض شده است خواص مكانيكي و حرارتي ماده هدفمند در راستاي ضخامت تغيير مي كند. در اين مقاله معادلات تعادل و پايداري كه به كمك فرضيات غيرخطي فون كارمن و با استفاده از تيوري مرتبه اول برشي به دست آمده، به كار رفته است. براي گسسته سازي معادلات تعادل و پايداري از روش مربعات ديفرانسيلي استفاده شده است. در روش استفاده شده، از توزيع نقطه اي غيريكنواخت (توزيع چبيشف- گوس- لوباتو) جهت افزايش سرعت همگرايي و دقت حل استفاده شده است. با استفاده از روش مربعات ديفرانسيل هيچ محدوديتي در اعمال شرايط مرزي وجود ندارد و انواع شرايط مرزي را مي توان در هر لبه قطاع اعمال نمود. در انتها نتايج به دست آمده با نتايج ديگر تحقيقات، جهت بررسي دقت محاسبات مقايسه گرديده و اثر ضخامت، زاويه قطاع، نسبت شعاعي، اثر توان ماده هدفمند و شرايط مختلف مرزي بر روي دماي بحراني كمانش به تفصيل بررسي شده است.

In this article, thermal buckling analysis of functionally graded annular sector plate is studied. The mechanical and thermal properties of the functionally graded sector plate are assumed to be graded in the thickness direction. The equilibrium and stability equations are derived based on the first order shear deformation plate theory (FSDT) in conjunction with nonlinear von-karman assumptions. Differential quadrature method is used to discretize the equilibrium and stability equations. In this method a non-uniform mesh point distribution (Chebyshev- Gauss- Lobatto) is used for provide accuracy of solutions and convergence rate. By using this method, there is no restriction on implementation of boundary conditions and various boundary conditions can be implemented along any edges. Finally, The results compared with other researches and the effects of plate thickness, sector angle, annularity, power law index and various boundary conditions on the critical buckling temperature are discussed in details.