Fgm Levhaların Termal Burkulması

Abstract

Bu çalışma, bir fonksiyona bağlı olarak değişen (FGM) sabit kalınlıklı dikdörtgen ve eliptik Kirchhoff plaklarının termal burkulması üzerine odaklanmıştır. Plağın metal yoğunluklu iç yüzeyinin aşamalı olarak seramik yoğunluklu dış yüzeye dönüştüğü metal-seramik FGM levhalar termal analizlerde kullanılmak üzere önerilmiştir. Tüm çalışmada levhalar basit mesnetli ve ankastre sınır koşullarına uygun olacak şekilde kabul edilmiştir. Enerji denklemlerinin çözümü ve kritik burkulma yüklerinin bulunması için Rayleigh-Ritz metodu kullanılmıştır. Malzeme özellikleri ısıya bağlı olup kuvvet dağılım kuralına göre, levha kalınlığı boyunca, bileşenlerin hacimsel oranına göre değiştiği varsayılmıştır. FGM bileşenlerinin ve plağın en/boy oranının değişimi esas alınarak termal burkulma analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar grafik ve tablolar halinde sunulmuş, FGM malzemesinin dikdörtgen ve eliptik levhaların termal burkulması üzerindeki etkisi irdelenmiştir.

This paper presents thermal buckling analysis of rectangular and elliptical Kirchhoff plates with constant thickness made of functionally graded material (FGM). Metal-ceramic FGM plates are proposed for the use in thermal analyses where a metal-rich interior surface of the plate gradually transitions to a ceramic-rich exterior surface of the plate. In the entire analyses, the boundaries are assumed to be clamped. Rayleigh-Ritz method is employed to solve the partial differential equations and obtain the critical buckling loads. Material properties are assumed to be temperature dependent and graded in the thickness direction according to a power law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. Thermal buckling analyses are carried out by taking into account the variations of the composition of the FGM and the aspect ratios of the plates. Results are presented in graphical and tabular forms and the effect of the FGM on the thermal buckling of rectangular and elliptical plates is discussed.