Квазістатичний термопружний стан шаруватого функціонально-ґрадієнтного циліндра за врахування теплового випромінювання

B. V. Protsiuk

Анотація


Запропоновано методику визначення квазістатичного термопружного стану шаруватих циліндрів із функціонально-ґрадієнтними складовими за врахування теплового випромінювання. Розв’язання задачі теплопровідності передбачає апроксимацію теплофізичних характеристик кусково-сталими функціями від радіальної координати та знаходження у фіксовані моменти часу температур обмежувальних поверхонь із рекурентних лінійних співвідношень. При цьому використано функцію Ґріна нестаціонарної задачі теплопровідності для багатошарового циліндра, лінійні сплайни і узагальнені функції. Деформації і напруження визначено з використанням аналітичного розв’язку системи інтегро-алгебричних рівнянь задачі термопружності в переміщеннях. Його отримано методом послідовних наближень, обмеженим лише першим наближенням. За нульове наближення вибрано розв’язок задачі термопружності для циліндра з кусково-сталими фізико-механічними характеристиками. Наведено результати числових досліджень для тришарового циліндра.

 

Зразок для цитування: Б. В. Процюк, “Квазістатичний термопружний стан шаруватого функціонально-ґрадієнтного циліндра за врахування теплового випромінювання,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 65, No. 1-2, 146–157 (2022), https://doi.org/10.15407/mmpmf2022.65.1-2.146-157

Translation: B. V. Protsiuk, “Quasistatic thermoelastic state of a layered functionally graded cylinder with regard for thermal radiation,” J. Math. Sci., 282, No. 5, 780–797 (2024), https://doi.org/10.1007/s10958-024-07216-8

Ключові слова


шаруватий циліндр, функціонально-ґрадієнтні матеріали, теплове випромінювання, термопружний стан, узагальнені функції, функції Ґріна, лінійні сплайни

Посилання


B. V. Protsiuk, “Static thermoelasticity problems for layered functionally graded thermosensitive cylinder,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 64, No. 2, 70–81 (2021) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/mmpmf2021.64.2.70-81

B. V. Protsiuk, “Thermoelastic state of a piecewise inhomogeneous orthotropic thermosensitive cylinder,” Mat. Met. Fiz. Mekh. Polya, 62, No. 3, 57–73 (2019) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 263, No. 1, 62–83 (2022), https://doi.org/10.1007/s10958-022-05907-8

B. V. Protsiuk, V. M. Syniuta, “Nonstationary axisymmetric temperature field of an unbounded cylinder with thermal characteristics variable over thickness”, Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 62, No. 2, 74–81 (2019) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 261, No. 1, 85–94 (2022), https://doi.org/10.1007/s10958-022-05739-6

R. Kushnir, B. Protsiuk, “Determination of the thermal fields and stresses in multilayer solids by means of the constructed Green functions,” in: Encyclopedia of Thermal Stresses (ed. R. B. Hetnarski), Vol. 2, Springer, Dordrecht (2014), pp. 924–931, https://doi.org/10.1007/978-94-007-2739-7_608

S.-Y. Lee, C.-C. Huang, “Analytic solutions for heat conduction in functionally graded circular hollow cylinders with time-dependent boundary conditions,” Math. Probl. Eng., 2013, No. 3, 1–8 (2013), https://doi.org/10.1155/2013/816385

Y. Ootao, “Transient thermoelastic analysis for a multilayered hollow cylinder with piecewise power law nonhomogeneity,” J. Solid Mech. Mater. Eng., 4, No. 8, 1167–1177 (2010), https://doi.org/10.1299/jmmp.4.1167

Y. Tanigawa, T. Akai, R. Kawamura, N. Oka, “Transient heat conduction and thermal stress problems of a nonhomogeneous plate with temperature-dependent material properties,” J. Therm. Stresses, 19, No. 1, 77–102 (1996), https://doi.org/10.1080/01495739608946161


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.