تحلیل غیرخطی حرارتی- مکانیکی پنل استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله‌های کربنی مدرج تابعی

Abstract

در این تحقیق تحلیل غیر­خطی خمش پنل­های استوانه­ای کامپوزیتی تقویت شده با توزیع تابعی نانو­لوله­های کربنی تحت بار عرضی یکنواخت مکانیکی و گرادیان حرارتی در راستای شعاعی مورد بررسی قرار می­گیرد. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول و کرنش­های غیر­خطی فون کارمن استخراج شده­اند. چهار نوع توزیع یکنواخت و مدرج تابعی برای نانولوله­های کربنی در راستای ضخامت پنل در نظر گرفته شده است. دستگاه معادلات غیرخطی کوپل به­دست­آمده با استفاده از ترکیب روش­های عددی رهایی پویا و اختلاف محدود برای چیدمان­های مختلفی از شرایط مرزی ساده و گیردار حل گشته­اند. به منظور اعتبار سنجی دقت و صحت روش حاضر، برخی نتایج به­دست آمده با موارد موجود در دیگر مقالات و همچنین نرم­افزار اجزا محدود آباکوس مقایسه شده است. در مطالعه پارامتری انجام شده تأثیر پارامترهایی همچون توزیع نانو­لوله­های کربنی، ضخامت و طول به شعاع پوسته، شرایط مرزی، کسر حجمی نانولوله­ها و زاویه دهانه پنل بر جابجایی شعاعی پوسته و منتجه­های تنش بررسی شده است. نتایج به­دست آمده حاکی از این است که برای هر دو شرط مرزی ساده و گیردار بیشترین و کمترین مقادیر خیز بترتیب مربوط به چیدمان های O و X نانولوله­های کربنی می­باشند.