تحليل شروع سيلان در مخازن كروي جداره ضخيم FG تحت بارگذاري همزمان فشاري و گراديان دمايي

Fluidity Onset Analysis in FG Thick-Walled Spherical Tanks under Concurrent Pressure Loading and Heat Gradient

در اين مقاله، تحليل شروع سيلان در مخازن كروي جداره ضخيم FG تحت تاثير بارگذاري همزمان فشار داخلي و گراديان دمايي ارايه شده است. طراحي مخازن جداره ضخيم كروي تحتفشار، به عنوان محفظه نگه دارنده سيالات تحت بارهاي حرارتي با گراديانهاي دمايي بالا نيازمند به راه كاري جديد است. تحت فشار داخلي زياد و دماي بالا، مخزن در بخشي از ضخامت خود وارد محدوده پلاستيك مي شود؛ لذا، براي طراحي مخزن بررسي فشار و گراديان دمايي كه موجب شروع سيلان مي گردد نياز است. مدول الاستيسيته، تنش تسليم، ضريب هدايت گرمايي و ضريب انبساط حرارتي به صورت تدريجي و طبق مدل تواني و در راستاي شعاعي تغيير مي كنند. براي توصيف رفتار ماده در ناحيه پلاستيك در كره جدار ضخيم FG تحت فشار داخلي و گراديان دمايي، از معيار تسليم ترسكا استفاده شده و رفتار مواد بصورت الاستيك- پلاستيك كامل فرض شده است

In this paper, fluidity onset analysis in FG thick-walled spherical tanks under concurrent pressure loading and heat gradient has been presented. Designing thick-walled spherical tanks under pressure as tanks holding fluids under heat loads with high heat gradients require new approaches. Under high internal pressure and high temperature, the tank enters the plastic stage in a part of its thickness; hence, for designing, a tank, which necessitates the onset of fluidity, is required for pressure study and heat gradient. Elasticity module, tensile yield, heat flow coefficient and heat expansion coefficient change gradually and, according to the power model, along radial direction. In order to describe the material behavior in the plastic area in the FG thick-walled spherical tank under internal pressure and heat gradient, Treska yield index has been used, and materials’ behavior has been assumed to be in elastic-plastic form.