تعیین توزیع بهینه ساختار استوانه دوار ساخته شده از مواد هدفمند بر اساس تنش های گرمایی- مکانیکی

در مقاله حاضر تحلیل حرارتی- مکانیکی یک استوانه دوار هدفمند مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نخست معادلات دیفرانسیل حاکم بر توزیع دما و جابه جایی برای یک استوانه هدفمند با فرض وجود شرایط کرنش صفحه ای و تقارن محوری گسترش یافته اند؛ سپس با درنظرگرفتن توزیع نمایی برای خواص فیزیکی، با استفاده از روش تحلیلی ابتدا معادله دیفرانسیل حاکم بر توزیع دما حل شده و در مرحله بعد، با استفاده از توزیع دمای به دست آمده و معادله دیفرانسیل جابه جایی، رفتار مکانیکی استوانه تعیین شده است. سپس با استفاده از نتایج حاصله، نحوه توزیع بهینه مواد در شرایط کاری یکسان ولی با تغییر سرعت دورانی و یا تغییر فشار داخلی حاصل می گردد. در نهایت، نتایج برای حالت های مختلف ارائه شده و نحوه توزیع مواد بهینه برای داشتن بیشترین ضریب اطمینان با استفاده از منحنی های نتایج به دست آمده، تعیین شده اند.