Fonksiyonel derecelenmiş dönen basınçlı kapların elastik analizi

Abstract

Bu çalışmada, fonksiyonel olarak derecelendirilmiş dönen içi boş silindirik ve küresel basınçlı kapların elastik analizi incelenmiştir. Silindir ve kürenin metal ve alüminyum karışımından radyal yönde dereceli olarak oluşturulduğu ve bu derecelendirmenin Halpin-Tsai modeli ile yapıldığı varsayılmıştır. Bu koşullar altında, geleneksel analitik yöntemlerle çözülmeyen değişken katsayılı sınır değer problemi elde edilir. Bu problemin çözümü Pseudospektral Chebyshev Yöntemi ile yapılmıştır. Diferansiyel matris yaklaşımına dayanan bu yöntem, diferansiyel denklemi doğrusal bir denklem sistemine dönüştürerek herhangi bir ayrışma yöntemi ile kolayca çözülebilir hale getirir. Literatürde mevcut olan çözümler, bu çalışmada elde edilen sonuçları doğrulamak için kullanılmıştır. Rasgele seçilmiş metal ve alüminyumdan oluþan karışım malzemesi ile döndürmenin stres ve yer değiştirme dağılımları üzerindeki etkileri grafik üzerinde gösterilmiştir.In this study, elastic analysis of functionally graded rotating hollow cylindrical and spherical pressure vessels is investigated. It is assumed that the cylinder and the sphere are formed gradually from the mixture of metal and aluminum in the radial direction and this grading is made by the Halpin-Tsai model. Under these conditions, the boundary value problem with variable coefficients, which cannot be solved by conventional analytical methods, is obtained. The solution of this problem is obtained by using the Pseudospectral Chebyshev Method. Based on the differential matrix approach, this method transforms the differential equation into a linear equation system, making it easily solvable by any decomposition method. The solutions available in the literature are used to validate the results obtained in this study. The effects of rotation with a mixture of randomly selected metal and aluminum on the stress and displacement distributions are shown on the graph.