Kalın cidarlı kabuklar, gemi ve denizaltı gövdeleri, basınçlı kaplar, taşınabilir basınçlı tüpler, içinden basınçlı akışkan geçen borular, otoklavlar, hidrofor sistemleri, buhar ve kalorifer kazanları, uçak kanatları, nükleer santrallerin muhafaza yapıları, roketlerin dış kısımları, füzeler, otomobil lastikleri, beton çatılar, bacalar, soğutma kuleleri, tehlikeli sıvıların depolandığı tanklar ve depolar gibi birçok yapılar mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılan yapısal unsurlardır. İç veya dış basınca maruz bu tarz kalın çeperli küresel kabuklar, geçmişte birçok araştırmacı tarafından incelenen mühendislik mekaniğinin klasik problemlerden birisi olmuşlardır[1-11]. Tasarımı esnasında, karşılaşabileceği basınçlara dayanabilecek uygun malzemelerin
seçilmesi hem patlama felaketlerinin önüne geçilmesi hem de görevini hasara uğramadan yerine getirebilmesi açısından son derece önemlidir. İç basınca maruz kalın cidarlı silindirik basınçlı kaplar endüstride yaygın olarak kullanıldığı için elastik analizi de mühendislik uygulamalarında oldukça önemlidir
This study relates to the determination of radial and tangential stresses and radial displacements in a hollow cylinder made of functional graded material (FGM) subject to internal pressure both analytically and using ANSYS APDL and comparison of the results. The material properties of the FGM cylinder vary depending on a simple power function in the radial direction along the thickness. It is assumed that the Poisson's ratio is constant in the radial direction. Under infinitesimally small deformations, radial and tangential stress and radial displacements on the basis of the differential equation regulating the elastostatic behavior of an FGM cylinder using the plane strain and axial symmetric load assumptions state and field equations were obtained for the analytical solution. The FGM cylinder subjected to internal pressure effect is modeled using dummy thermal loads in ANSYS APDL. The results of radial and tangential stress and radial deformation along the thickness are obtained for four different FGM types and are shown graphically. Analytical and ANSYS results were compared and found to be in one accord. In this study, elastic analysis of the FGM cylinder was aimed to enable the results to be obtained without having to deal with complicated mathematical expressions.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Mechanical Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Publication Date | June 30, 2018 |
Acceptance Date | July 24, 2018 |
Published in Issue | Year 2018 Volume: 2 Issue: 1 |