در این مقاله روشی جهت حل مسایل معکوسی غیرخطی ارایه شده است. در این روش به منظور غلبه بر رفتار شدید غیرخطی، دامنه مساله به زیر دامنه های کوچکتر تقسیم شده و در هر قسمت با بکارگیری یک روش بهینه سازی به همراه روش اجزا محدود و با استفاده از اطلاعات بدست آمده از دامنه قبل به تعیین شرط مرزی مجهول پرداخته شده است.به منظور بررسی عملکرد روش پیشنهادی، یک مساله معکوس هدایت حرارت و یک مساله معکوس ترموالاستیسیته غیرخطی با هر دو روش تمام دامنه و تفکیک دامنه مورد تحلیل قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده می شود که روش پیشنهادی تفکیک دامنه در مقایسه با روش تمام دامنه از بازده و دقت بیشتری برخوردار است و زمان محاسبات را کاهش می دهد.

به منظور طراحی سیستم های میکرو-نانوالکترومکانیکی، آگاهی از اثرات میرایی ترموالاستیک برروی ویژگی های ارتعاشی مثل فرکانس تشدید و حساسیت فرکانسی امری ضروری است. در این مقاله اثر میرایی ترموالاستیک بر ارتعاشات میکروـنانو‫تشدیدگر‫های با سطح مقطع مستطیلی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. معادلات حاکم بر رفتار سیستم شامل معادله انتقال حرارت هدایت و معادلات حرکت ارتعاشی که به یکدیگر کوپل هستند، برای حالت سه بعدی استنتاج شده اند. در حل معادلات حاکم، با اتکا به روشهای تحلیلی و در نظر گرفتن فرضیات مناسب ابتدا معادله انتقال حرارت برای توزیع دمای سه بعدی در راستای ضخامت، عرض و طول میکرو‫تیر حل می‫شود، سپس معادله حرکت ارتعاشی با لحاظ کردن کوپلینگ ترموالاستیک از طریق یک گشتاور وابسته به توزیع دما برای مطالعه مود خمشی حل می‫شود. انتقال فرکانس و فاکتور کیفیت تحت اثرات میرایی ترموالاستیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. انتقال فرکانس بدست آمده در حالت‫های خاص با انتقال فرکانس حاصل از توزیع دمای دو‫بعدی مقایسه شده است، همچنین فاکتور کیفیت بدست آمده نیز با مدل‫های تحلیلی توزیع دمای یک‫بعدی مقایسه شده است. نتایج بدست‫آمده، نشان می‫دهد که مدل مطرح شده در این مقاله انطباق خوبی با سایر مدل‫ها دارد و اثر میرایی ترموالاستیک را بر رفتار میکرو-نانو‫تشدیدگرها به صورت دقیق‫تری پیش‫بینی می‫کند.

در تحقیق حاضر به بررسی یک مخزن استوانه ای ساخته شده از مواد هدفمند که در معرض تغییرات درجه حرارت، اینرسی دورانی و همچنین فشار داخی قرار دارد، پرداخته شده است. مخزن استوانه ای درون یک بستر الاستیک قرار گرفته است. کلیه خواص ترموالاستیک وابسته به شعاع بوده و با استفاده از مدل توانی ارائه شده اند. معادله انتقال حرارت و معادله ناویر حاکم بر جابجایی مخزن در راستای شعاعی تشکیل شده و به صورت تحلیلی و جواب بسته حل شده اند. با به دست آوردن توابع توزیع دما و جابجایی، عبارتهایی برای توزیع کرنش و تنش در مخزن به دست آمده است.

فرایند خمکاری شعله ای یکی از روشهای شکل دهی ورقهای فولادی است. در این فرایند با اعمال گرمای ناشی از شعله مشعل گازی و سپس خنک کاری کنترل شده در راستای مسیرهای معین روی ورق، به آن شکل می دهند. با توجه به ابزار ساده به کار رفته در فرایند، روش اقتصادی و جذابی است. در حال حاضر این فرایند به صورت دستی و بر اساس تجارب تکنسینهای ماهر انجام می شود. رویه تجربی و عدم اتوماسیون فرایند، بهره وری آن را پایین آورده است. در این مقاله روشی برای شبیه سازی تغییر شکل ماده در حین فرایند ارایه می شود. با توجه به ماهیت فیزیکی فرایند از تحلیل تغییر شکل بزرگ ترموالاستیک استفاده شده است. در این روش راه حل تحلیلی جدیدی برای تحلیل انتقال گرما در ورق اعمال شده است. حل تحلیلی انتقال گرما به همراه حل عددی اجزای محدود تغییر شکل ورق در محیط نرم افزار ANSYS، قادر به توضیح و تفسیر مشاهدات تجربی اند. در مقایسه با نتایج سایر محققان و اندازه گیریهای تجربی، شبیه سازیهای به عمل آمده نتایج معقولی نشان می دهند. از روش و نتایج این شبیه سازیها می توان برای مطالعات اتوماسیون فرایند استفاده کرد.

در این مقاله، تحلیل تنش ترموالاستیک دیسک دوار کامپوزیتی لایه ای با استفاده از روش های تحلیلی و المان محدود (FEM) مطالعه می گردد. با بهره گیری از نظریه ورق های دایروی، معادلات حاکم بر حرکت دیسک دوار کامپوزیتی با استفاده از اصل کمینه انرژی پتانسیل استخراج شده اند. سپس، برای حل معادلات حاکم بر حرکت از روش تحلیلی دیفرانسیل مربعی تعمیم یافته (DQM) بهره گرفته شده است. همچنین، برای شبیه سازی عددی در روش المان محدود از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. در شبیه سازی های انجام شده برای دیسک کامپوزیتی توپر و توخالی دو حالت لایه چینی شامل الف-دیسک با لایه چینی به صورت لایه بندی یکسان در راستای طولی و چند لایه در راستای شعاعی و ب-دیسک با لایه چینی چندلایه در هر دو راستای طولی و شعاعی، در نظر گرفته شده اند. پس از بررسی همگرایی حل در دو روش DQ و المان محدود، نتایج به صورت توزیع تنش های شعاعی و محیطی ارائه شده اند. نتایج بدست آمده از هر دو روش با یکدیگر مقایسه شده اند.

در این پژوهش تحلیل ترموالاستیک استوانه جدارضخیم با خواص وابسته به دما بررسی می شود. کلیه خواص جز ضریب پواسونتابعی از دما و شعاع می باشد. با فرضیات مذکور، معادله دیفرانسیل غیرخطی برای توزیع انتقال حرارت در مختصات استوانه ای حاصل می گردد. حل این معادله به روش اغتشاشات سنتی، توزیع انتقال حرارت در استوانه را به صورت تقریبی-تحلیلی منتجه می شود. معادله دیفرانسیل حاکم بر مسئله، با در نظر گرفتن روابط کرنش-تغییر مکان، تنش-کرنش و تعادل به همراه توزیع انتقال حرارت قبلی حاصل می گردد. با حل این معادله به کمک شرایط مرزی مکانیکی، جابجایی شعاعی حاصل می گردد.

دیسک دوار در توربین آزاد موتور توربوشفت یکی از اجزای بحرانی موتور است که تحت بارهای مکانیکی و حرارتی مختلف قرار دارد. در این تحقیق، تحلیل ترموالاستیک بر روی یک دیسک دوار با ضخامت متغیر و از مواد مدرج عملکردی با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته انجام شده است. ابتدا با گسترش معادله دیفرانسیل جابجایی و سپس با اعمال کرنش حرارتی ناشی از گرادیان حرارتی، روابط تنش-کرنش شعاعی و محیطی در حالت الاستیک و از ترکیب این معادلات روابط تنش بر حسب کرنش به دست می آیند. در نهایت با جایگذاری روابط کرنش-جابه جایی در معادلات تنش-کرنش و جایگذاری معادله حاصله در رابطه تعادل دیسک، معادله ترمو الاستیک این دیسک بدست می آید. این معادله کلی تعادل مربوط به یک دیسک با ضخامت و خواص متغیر است که تحت بار حرارتی متقارن و گریز از مرکز قرار دارد. تغییرات در ضخامت، دما و خواص دیسک به عنوان تابعی از شعاع بررسی شده و نتایج مقایسه شده است. در این مطالعه اعتبارسنجی با روش تئوری مواد متغیر انجام شده و در انتها، تنش و کرنش و جا به جایی درحالت خواص وابسته به دما، بررسی شده است. نتایج نشان می دهند بیشترین خطا 5 درصد است و این روش می تواند در تحلیل دیسک های دوار تحت بارگذاری مکانیکی و حرارتی در موتورهای توربین موثر باشد.

در این مقاله تحلیل ترموالاستیسیته غیرخطی یک استوانه جدارضخیم تحت فشار داخلی انجام شده است. خواص ماده به صورت مدرج تابعی در راستای شعاعی و تابع دما در نظر گرفته می شود که سبب غیر خطی شدن معادلات انتقال حرارت هدایتی در استوانه می شود. در این تحقیق از تئوری اغتشاش برای حل معادلات غیرخطی انتقال حرارت استوانه استفاده می شود. شرایط مرزی دمایی استوانه به طور کاملاً دلخواه و به صورت ترکیبی از تحریک دما و شار حرارتی در نظر گرفته شده است. با استخراج میدان دمایی در ضخامت استوانه و اعمال تاثیر آن در معادلات تعادل الاستیسیته، میدان تنش و جابجایی در استوانه بدست می آید. برای گسسته سازی معادلات تعادل الاستیسیته حاکم بر مسئله و شرایط مرزی از روش عددی مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته (GDQ) استفاده می شود. جهت اعتبارسنجی روش، نتایج حاصل از حل معادلات در حالت خطی با نتایج مستخرج از منابع علمی دیگر مقایسه شده است که دارای انطباق قابل قبول و همگرایی مناسب می باشد. پس از آن تقریب های مرتبه صفر، مرتبه اول و مرتبه دوم دمایی استخراج و تاثیر آن بر تغییرات خواص مکانیکی ماده وابسته به دما و نیز توزیع تنش در راستای شعاعی مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که با افزایش اختلاف دما مابین سطوح داخلی و خارجی استوانه و برای رسیدن به دقت مناسب برای استخراج توزیع دما، باید از ترم های بیشتر از سری اغتشاشی استفاده نمود.

در این مقاله، ضریب شدت تنش برای یک ترک محیطی کامل در سطح داخلی یک استوانه جدار ضخیم تعیین شده است. استوانه تحت شوک گرمایی طبق مدل تاخیر فاز دوگانه در سطح خارجی به طور متقارن محوری قرار دارد. در معادلات ترموالاستیسیته حاکم، از کوپل میدان های دما و کرنش و اثر ترم اینرسی صرف نظر شده و میدان های دما و تنش با استفاده از تبدیل لاپلاس معکوس عددی به دست آمده است. ضریب شدت تنش مود I نیز با استفاده از روش تابع وزنی تعیین می شود. توزیع دما، تنش و ضریب شدت تنش مدل تاخیر فاز دوگانه با مدل های دیگر مقایسه و اثر زمان های آسایش شار گرمایی و گرادیان دما روی آنها بررسی شده است. نتایج علاوه بر اختلاف تغییر زمانی دمای یک نقطه طبق مدل تاخیر فاز دوگانه با مدل های هذلولوی و فوریه، رفتار متفاوت ترک نسبت به مدل فوریه را نشان می دهد. ضریب شدت تنش بیشینه مدل تاخیر فاز دوگانه از مدل فوریه به طور قابل ملاحظه ای بزرگتر است. همچنین، در مدل تاخیر فاز دوگانه ضریب شدت تنش بیشینه در هر لحظه قبل از رسیدن پیشانی موج به سطح داخلی، برای ترکی اتفاق می افتد که پیشانی موج تنش در موقعیت نوک آن قرار دارد. مطابق نتایج، در نظر گرفتن مدل مناسب هدایت گرمایی در طراحی سازه ها تحت بار گرمایی گذرا اهمیت ویژه ای دارد.