مقاله ترجمه شده مهندسی مکانیک و مواد با عنوان بهینه سازی ضخامت دیواره سیلندر با دیواره ضخیم با استفاده از مفهوم الاستوپلاستیک حرارتی

مکانیک
مقاله ترجمه شده مهندسی مکانیک و مواد با عنوان بهینه سازی ضخامت دیواره سیلندر با دیواره ضخیم با استفاده از مفهوم الاستوپلاستیک حرارتی عنوان انگلیسی : Wall thickness optimization of thick-walled spherical vessel using thermo-elasto-plastic concept چکیده:‏ یک مطالعه از مخازن کروی با دیواره ضخیم تحت حالت پایدار شعاعی و با استفاده از تجزیه وو تحلیل ‏الاستوپلاستیک گزارش شده است. با توجه به شعاع پلاستیک حداکثر و با استفاده از روش فریتیج ‏خودکار حرارتی برای مکانیسم تقویت،دیواره مطلوب ضخامت مخازن با یک گرادیان درجه حرارت داده ‏شده در سراسر مخزن بدست امده است. در نهایت در مورد بارگذاری حرارت در یک مخزن ،اثر انتقال ‏حرارت به ضخامت مطلوب در نظر گرفته شده و یک فرمول کلی برای ضخامت مطلوب تعیین و طراحی ‏نمودار برای چند موارد مختلف ارائه گشته است.‏ کلمات کلیدی:‏ انتقال حرارت گرادیان دمایی الاستوپلاستیک عروق با دیواره ضخیم مقدمه:‏ به طور کلی وجود هرگونه تغییرلات دمایی در دیواره یک مخزن با دیواره ضخیم باعث تنش حرارتی ‏می شود. اغلب تنش های حرارتی بیشتر توسط فشارهای داخلی و خارجی ایجاد می شود. از نقطه نظر ‏اقتصادی این دیدگاه روش های الاستوپلاستیکی حرارتی برای طراحی چنین مخازنی استفاده می شود. ‏تجزیه و تحلیل دقیق از تنش حرارتی و مخازن استوانه ای در محدوده الستیک ارائه شده است(منبع ‏‏1). در منبع 5 رفتار کروی دیواره های ضخیم و مخازن استوانه ای در زیر تنش های حرارتی و مکانیکی ‏در نر گرفته شده است. حل کامل توزیع تنش در یک کره با دیواره ضخیم ساخته شده از مواد کاملا ‏الاستوپلاستیک و در یک حالت ثابت ارائه شده است و شیب درجه حرارت در منبع 6 بدست امده است. ‏در این مقاله همان راه حل با فشار الاستیک ناچیز مورد بررسی قرار می گیرد.‏ فهرست مطالب : چکیده:‏ ‏2‏ کلمات کلیدی:‏ ‏2‏ ‏1-مقدمه:‏ ‏2‏ ‏2-روابط حاکم بر تنش و کرنش:‏ ‏3‏ ‏1-2:شروع عملکرد در اثر گرادیان دما و فشار داخلی:‏ ‏4‏ شکل 1:مناطق مختلف شروع عملکرد یه حوزه بادیواره ضخیم تحت فشار داخلی و گرادیان دمایی ‏6‏ ‏2-2:تنش:‏ ‏7‏ توزیع حرارتی الاستیک ‏7‏ ‏3-2:تنش حرارتی الاستوپلاستیک:‏ ‏7‏ شکل 2:مقادیر ‏pc/βc‏ در مقابل ‏m1‎ ‏10‏ شکل 3:پارامترهای مختلف در یک حوزه با دیواره ضخیم در شیب حرارتی ‏10‏ ‏4-2:ایجاد منحنی های طراحی:‏ ‏10‏ شکل 4:تغییرات گرادیان دما بدون بعد بر حسب ‏m ‏12‏ ‏5-2:تخلیه حرارتی:‏ ‏12‏ ‏3- اثر انتقال حرارت:‏ ‏14‏ ‏1-3:مخازن حرارتی در تماس با سیال هوا:‏ ‏16‏ جدول 2: خواص ترموفیزیکال هوا در فشار اتمسفر ‏17‏ جدول 3:خواص فیزیکی و مکانیکی از فولاد ‏17‏ شکل 6:تغییرات درجه حرارت مجاز ‏18‏ شکل 7 : تغییرات مقدار بهینه از شعاع خارجی در مقابل ‏Tin ‏19‏ ‏4:نتیجه گیری:‏ ‏19‏