Надіслати цю статтю Аналітичний розв’язок задачі згину неоднорідної ортотропної циліндричної оболонки за локального нагрівання і осьового навантаження
Анотація
Досліджено напружено-деформований стан неоднорідної ортотропної кругової замкнутої циліндричної оболонки за початкового осьового навантаження та локального нагрівання шляхом конвективного теплообміну. Матеріальні властивості оболонки експоненційно змінюються за товщиною. Для дослідження використано математичну модель зсувної теорії неоднорідних оболонок типу Тимошенка. Двовимірне рівняння теплопровідності виведено за умови лінійної залежності температури від товщинної координати. З використанням інтегрального перетворення Лапласа за часом і скінченного перетворення Фур’є за просторовими координатам побудовано аналітичні розв’язки нестаціонарної задачі теплопровідності та квазістатичної задачі термопружності для скінченної шарнірно опертої кругової циліндричної оболонки. За допомогою числових досліджень проаналізовано вплив початкового плоского напруженого стану, параметра неоднорідності та інших теплофізичних параметрів на переміщення і напруження в оболонці.
Зразок для цитування: Р. М. Кушнір, У. В. Жидик, “Аналітичний розв’язок задачі згину неоднорідної ортотропної циліндричної оболонки за локального нагрівання і осьового навантаження”, Мат. методи та фіз.-мех. поля, 67, №1-2, ??–?? (2024), https://doi.org/
Ключові слова
Посилання
U. V. Zhydyk, “Mathematical modeling of the thermomechanical behavior of inhomogeneous anisotropic shells,” Visn. Lviv. Univ., Ser. Mekh.-Mat., Issue 57, 72–75 (2020) (in Ukrainian).
Yu. M. Kolyano, Methods of Heat Conduction and Thermoelasticity of an Inhomogeneous Body [in Russian], Nauk. Dumka, Kyiv (1992).
R. M. Kushnir, U. V. Zhydyk, “Temperature stresses in a functionally graded cylindrical shell,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 54, No. 5, 56–65 (2018) (in Ukrainian); English translation: Mater. Sci., 54, No. 5, 666–677 (2019), https://doi.org/10.1007/s11003-019-00231-0
R. M. Kushnir, M. M. Nykolyshyn, U. V. Zhydyk, V. M. Flyachok, “Modeling of thermoelastic processes in heterogeneous anisotropic shells with initial deformations,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 53, No. 2, 122–136 (2010) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 178, No. 5, 512–530 (2011), https://doi.org/10.1007/s10958-011-0566-5
H. Ahmadi, K. Foroutan, “Nonlinear static and dynamic thermal buckling analysis of imperfect multilayer FG cylindrical shells with an FG porous core resting on nonlinear elastic foundation,” J. Therm. Stresses, 43, No. 5, 629–649 (2020), https://doi.org/10.1080/01495739.2020.1727802
P. Ayoubi, A. Alibeigloo, “Three-dimensional transient analysis of FGM cylindrical shell subjected to thermal and mechanical loading,” J. Therm. Stresses, 40, No. 9, 1166–1183 (2017), https://doi.org/10.1080/01495739.2017.1325720
X. Chen, G. Nie, X. Yang, “Thermal postbuckling analysis of variable angle tow composite cylindrical panels,” J. Therm. Stresses, 44, No. 7, 850–882 (2021), https://doi.org/10.1080/01495739.2021.1923429
H. R. Esmaeili, H. Arvin, Y. Kiani, “Axisymmetric nonlinear rapid heating of FGM cylindrical shells,” J. Therm. Stresses, 42, No. 4, 490–505 (2019), https://doi.org/10.1080/01495739.2018.1498756
A. Kalnins, V. Biricikoglu, “Theory of vibration of initially stressed shells,” J. Acoust. Soc. Am., 51, No. 5B, 1697–1704 (1972), https://doi.org/10.1121/1.1913017
I. Mirsky, “Vibrations of orthotropic, thick, cylindrical shells,” J. Acoust. Soc. Am., 36, No. 1, 41–51 (1964), https://doi.org/10.1121/1.1918910
S. Pandey, S. Pradyumna, “Transient stress analysis of sandwich plate and shell panels with functionally graded material core under thermal shock,” J. Therm. Stresses, 41, No. 5, 543–567 (2018), https://doi.org/10.1080/01495739.2017.1422999
J. L. Pelletier, S. S. Vel, “An exact solution for the steady-state thermoelastic response of functionally graded orthotropic cylindrical shells,” Int. J. Solids Struct., 43, No. 5, 1131–1158 (2006), https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2005.03.079
D. Punera, T. Kant, Y. M. Desai, “Thermoelastic analysis of laminated and functionally graded sandwich cylindrical shells with two refined higher order models,” J. Therm. Stresses, 41, No. 1, 54–79 (2018), https://doi.org/10.1080/01495739.2017.1373379
B. M. Shinde, A. S. Sayyad, “Thermoelastic analysis of laminated composite and sandwich shells considering the effects of transverse shear and normal deformations,” J. Therm. Stresses, 43, No. 10, 1234–1257 (2020), https://doi.org/10.1080/01495739.2020.1786484
K. Swaminathan, D. M. Sangeetha, “Thermal analysis of FGM plates – A critical review of various modeling techniques and solution methods,” Compos. Struct., 160, 43–60 (2017), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.047
H. T. Thai, S. E. Kim, “A review of theories for the modeling and analysis of functionally graded plates and shells,” Compos. Struct., 128, 70–86 (2015), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.03.010
L. Xin, J. Xu, Z. Li, Y. Li, “A Mori–Tanaka method based theoretical approximation for functionally graded thick wall tube under combined thermal and mechanical loads,” J. Therm. Stresses, 46, No. 3, 229–250 (2023), https://doi.org/10.1080/01495739.2022.2155743
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.