A CONCISE ANALYTICAL TREATMENT OF ELASTIC RESPONSE OF A COOLING TWO-LAYER SOLID CYLINDER WITH DIFFERENT END AND BOUNDARY CONDITIONS

Authors : Tolga AKIŞ, Ahmet ERASLAN

Pages : 293-308

Doi:10.47480/isibted.817047

View : 25 | Download : 19

Publication Date : 2020-10-31

Article Type : Research Paper

Abstract :İki katmanlı dolu silindirlerin zamana bağlı termoelastik davranışlarının farklı uç ve sınır koşulları için belirlenmesi amacıyla analitik modeller geliştirilmiştir. Söz konusu silindirler, aralarında mükemmel temas olan iki katmandan oluşmaktadır. Başlangıçta sıcak olan silindir, yüzeyinden konveksiyon yolu ile sıfır derecelik çevresel sıcaklığa veya önceden daha düşük olarak belirlenen yüzey sıcaklığına ulaşana kadar enerji kaybetmektedir. Tüm durumlarda soğuma yavaş bir biçimde gerçekleştiğinden problemde kuplajsız elastisite teorisinin kullanılması mümkün olmuştur. Genelleştirilmiş düzlemsel şekil değiştirme çözümü elde edilmiş ve bu çözüm, eksenel yöndeki birim şekil değiştirmeyi sıfıra eşitleyerek düzlemsel şekil değiştirme durumuna ait çözüme indirgenmiştir. Bu çözümlere ait sonuçlar, sınır koşullarının serbest olduğu durumlarda radyal ve teğetsel yöndeki gerilmelerin uç koşullarına göre değişmediğini göstermiştir. Ancak düzlemsel şekil değiştirme durumunda, eksenel gerilme baskın gerilme olmakta ve uçların serbest olduğu duruma göre oldukça yüksek değerlere ulaşmaktadır. Kompozit silindirin eksenel ve radyal yönde yer değiştirmesinin kısıtlanması büyük gerilmelere yol açmasına rağmen ilgili gerilme durumu silindirde akmaya yol açmamaktadır.
Keywords : İki katmanlı dolu silindir, Zamana bağlı ısı iletimi, Soğuma, Termoelastisite, Genelleştirilmiş düzlemsel şekil değiştirme