Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Khademi zadeh
حسن خادمی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Salari
محمد سالاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Thermoelastic Analysis of functionally graded thick-walled spherical pressure vessels in a uniform magnetic field subjected to the thermal and mechanical loads
Increasing attention is being devoted to the interaction between magnetic fields, strain and temperature in a thermoelastic solid due to its many applications in the fields of magnetic storage elements, magnetic structural elements, geophysical physics, plasma physics, space shuttles, supersonic airplanes, rockets and missiles, the corresponding measurement techniques of magnetoelasticity, geophysics and related topics. The theory of magnetothermoelasticity is concerned with the interacting effects of the applied magnetic field on the elastic and thermoelastic deformations of a solid body. Also functionally graded materials (FGMs) are advanced composites, microscopically engineered to have a smooth spatial variation of material properties in order to improve overall performance. This is achieved by fabricating the composite material to have a gradual spatial variation in the constituent materials relative volume fractions and microstructure.These materials usually are used in the fields that need to good mechanical and thermal properties.Therefore these materials usually are used in the structures that are subjected to the magnetothermoelastic loads. In this thesis, the magneto–thermo–elastic analysis of a functionally graded hollow sphere is done. The sphere's material is assumed to be described with an power function of the radial.The governing magneto–thermo–elastic equation decomposed into a quasi-static homogeneous equation with inhomogeneous boundary conditions and an inhomogeneous dynamic equation with homogeneous boundary conditions. Firstly, the quasi-static equation is solved by the direct integral. Secondly, the solution to the inhomogeneous dynamic equation which satisfies homogeneous boundary conditions is obtained by utilizing the corresponding Hankel and Laplace transforms and their inverse transforms. Thus, the exact expressions for the transient responses of stresses and perturbation of magnetic field vector in the functionally graded hollow sphere are obtained. Finally, numerical examples are calculated and discussed.
اجزای مکانیکی یا سازه ای که همزمان در میدانهای مکانیکی، حرارتی و مغناطیسی عمل می کنند با پیشرفت سریع الکترومکانیک، روز به روز افزایش می یابند. به همین دلیل، در دهه های اخیر یک حوزه جدیدی ایجاد شده است که اثر متقابل بین میدانهای الکترومغناطیسی و دما و کرنش را بررسی می کند. این رشته جدید مگنتوترموالاستیسیته نامیده می شود.تئوری مگنتوترموالاستیک که با اثر متقابل بین تنش ، کرنش ، دما و میدانهای الکترومغناطیسی سر و کار دارد ، به علت کاربرد گسترده آن در زمینه های گوناگون مانند شاتلهای فضایی، هواپیماهای مافوق صوت، موشک ها و راکتها، راکتورهای هسته ای، اجزای ذخیره مغناطیسی و ... در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. همچنین مواد هدفمند (FGM) مواد مرکب غیر همگنی هستند که از دو یا چند ماده مختلف تشکیل شده و ترکیب یا درصد حجمی اجزاء تشکیل دهنده آن به طور پیوسته و به عنوان تابع موقعیت در امتداد یک یا دو بعد خاص متغیر است . در نتیجه خواص و ساختار آنها به طور پیوسته در امتداد همان ابعاد تغییر خواهد کرد. از این مواد اکثرا در مواردی که همزمان به مقاومت خوب حرارتی و مکانیکی نیاز داریم استفاده می شود. در نتیجه استفاده از این مواد در سازه های در معرض بارگذاریهای مگنتوترموالاستیک بسیار مناسب به نظر می رسد. در این پایان نامه یک آنالیز تحلیلی برای مسئله مگنتوترموالاستیک یک بعدی در یک مخزن جدار ضخیم ساخته شده از ماده FGM که در یک میدان مغناطیسی یکنواخت و میدان حرارتی گذرا و تحت فشار داخلی قرار دارد با استفاده از روش تحلیلی و به کمک تبدیلات انتگرالی بدست آمده است. ناهمگنی در ماده فرض شده است تا در طول ضخامت ماده بطورشعاعی از یک تابع توزیع توانی تبعیت کند. نمودار تنش های شعاعی و محیطی وشدت میدان مغناطیسی القائی در نقاط مختلف شعاع کره بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شده اند. همچنین اثر دمای اسمی، شدت میدان مغناطیسی اولیه، ضخامت مخزن و ثابت ناهمگنی روی امواج مگنتوترموالاستیک بررسی شده است.در نهایت برای اثبات دقت محاسبات و روش بکار رفته در این پایان نامه، نتایج بدست در یک حالت خاص با یکی از مقالات موجود مقایسه شده است که حاکی از دقت خوب نتایج است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی