ổn định phi tuyến của cỏc panel trụ FGM chịu đồng thời ỏp lực ngoài và cỏc tải nhiệt được phõn tớch trong mục này. ảnh hưởng của trường nhiệt độ tăng đều lờn ứng xử của cỏc panel chịu ỏp lực ngoài được minh hoạ trong hỡnh 3.10 cho trường hợp tất cả cỏc cạnh tựa cố định, hỡnh 3.11 cho trường hợp chỉ hai cạnh thẳng
0,
y b tựa cố định và hỡnh 3.12 cho trường hợp chỉ hai cạnh cong x0,a tựa cố định. Như đó được thảo luận, cỏc hỡnh 3.10 và 3.11 chỉ ra rằng khỏc với trường hợp chỉ cú ỏp lực ngoài ( T 0) nơi mà cỏc đường độ vừng - ỏp lực xuất phỏt từ gốc toạ độ và khụng cú sự mất ổn định theo kiểu vồng rẽ nhỏnh, khi cú mặt trường nhiệt độ ( T 0) cỏc đường cong xuất phỏt từ một điểm trờn trục tải trọng biểu thị sự mất ổn định theo kiểu rẽ nhỏnh và tồn tại ỏp lực tới hạn của cỏc panel trụ khi chịu đồng thời tải cơ - nhiệt. Điều này cú thể được giải thớch là khi chịu tải nhiệt cỏc
định, bằng giỏ trị tải tới hạn ở giao điểm của cỏc đường cong với trục tải trọng, để đưa bề mặt panel về trạng thỏi khụng biến dạng và nếu tiếp tục tăng ỏp lực ngoài thỡ cỏc panel sẽ vừng vào trong (độ vừng dương). Độ lớn của cỏc ỏp lực tại điểm rẽ nhỏnh này khi biết trước độ biến thiờn nhiệt độ T cú thể xỏc định từ (3.23) và số hạng cuối trong phương trỡnh (A6).
Hỡnh 3.11. ảnh hưởng của trường nhiệt độ lờn ứng xử phi tuyến của panel FGM
chịu ỏp lực ngoài (2 cạnh y = 0, b IM).
Hỡnh 3.12. ảnh hưởng của trường nhiệt độ lờn ứng xử phi tuyến của panel FGM
chịu ỏp lực ngoài (2 cạnh x = 0, a IM). Hai hỡnh này cũng chỉ ra rằng trong trường hợp chỉ hai cạnh thẳng tựa cố định thỡ khụng những khả năng mang tải giảm đỏng kể so với trường hợp tất cả cỏc cạnh tựa cố định mà panel trụ cũn phải chịu một hiện tượng húp khắc nghiệt hơn, biểu thị bằng sự chờnh lệch đỏng kể giữa cỏc ỏp lực cực đại và cực tiểu trong cỏc đường cong trong hỡnh 3.11, đồng thời sự chờnh lệch này tăng (cường độ húp mạnh hơn) khi trường nhiệt độ tăng. Thờm vào đú cỏc hỡnh 3.10 và 3.11 cũn chỉ ra rằng đỳng là tồn tại một “điểm nỳt” của cỏc đường độ vừng - tải trọng khi panel trụ FGM (hoàn hảo và khụng hoàn hảo) chịu ỏp lực - nhiệt độ kết hợp. Tức là đối với cỏc giỏ trị khỏc nhau của trường nhiệt độ T cỏc đường cong q W( ) đều đi qua một điểm như đó được dự đoỏn ở mục trước. Hỡnh 3.12 chỉ ra một ứng xử hoàn toàn khỏc so với hai trường hợp trờn của panel trụ khi hai cạnh thẳng tựa tự do và hai cạnh cong
0,
x a tựa cố định. Cú thể thấy rằng, khi cỏc cạnh thẳng được tự do thỡ nhiệt độ làm panel vừng vào trong và ỏp lực ngoài làm panel vừng thờm. Trong trường hợp này tuy nhiệt độ làm giảm khả năng chống chịu với ỏp lực ngoài của panel trụ
nhưng cỏc đường độ vừng - ỏp lực là tương đối ổn định, tức là khụng cú hiện tượng húp xảy ra đối với panel.
Hỡnh 3.13. ảnh hưởng của sự truyền nhiệt lờn ứng xử phi tuyến của cỏc panel
FGM chịu ỏp lực ngoài (4 cạnh IM).
Hỡnh 3.14. ảnh hưởng của sự truyền nhiệt lờn sự ổn định của panel FGM chịu ỏp lực ngoài (2 cạnh y = 0, b IM). Núi chung, cỏc kết quả minh hoạ trong ba hỡnh 3.10-3.12 chỉ ra ảnh hưởng nhạy của độ cong panel và điều kiện dịch chuyển trờn hai cạnh thẳng y0,b lờn ứng xử ổn định phi tuyến của cỏc panel trụ FGM.
ảnh hưởng của sự truyền nhiệt qua chiều dày lờn ứng xử phi tuyến cơ - nhiệt của cỏc panel trụ FGM chịu ỏp lực ngoài được minh hoạ trong cỏc hỡnh 3.13 và 3.14 tương ứng khi tất cả cỏc cạnh panel tựa cố định và khi chỉ hai cạnh thẳng tựa cố định. Trong cỏc hỡnh này nhiệt độ ở bề mặt ngoài giàu kim loại được giữ ở
27o
m
T C (nhiệt độ phũng) và nhiệt độ được truyền từ bề mặt trong giàu ceramic
c
T qua chiều dày panel. Cỏc hỡnh này chỉ ra ứng xử tương tự của cỏc panel như trong trường hợp cỏc panel chịu ỏp lực ngoài và trường nhiệt độ tăng đều ngoại trừ rằng cỏc panel chống chịu với tải ỏp lực ngoài tốt hơn và hiện tượng húp cũng ụn hoà hơn khi nhiệt độ truyền qua chiều dày so với khi panel được đặt trong trường nhiệt độ.
Hỡnh 3.15 xem xột ảnh hưởng của chiều truyền nhiệt qua chiều dày lờn ứng xử phi tuyến cơ - nhiệt của cỏc panel trụ FGM hoàn hảo chịu ỏp lực ngoài và tất cả cỏc
panel khỏc với sự phõn bố vật liệu ngược lại, tức là cú mặt trong (phớa lừm) giàu kim loại và mặt ngoài (phớa lồi) giàu ceramic được xột. Trong cả hai trường hợp mặt kim loại được giữ ở nhiệt độ phũng và sự truyền nhiệt qua chiều dày xảy ra do bề mặt giàu ceramic cú nhiệt độ rất cao. Như cú thể thấy, mặc dự cú tải tới hạn thấp hơn và khả năng mang tải kộm hơn khi tỷ số W h/ nhỏ nhưng sự truyền nhiệt từ mặt ngoài (phớa lồi) làm cho ứng xử trong giai đoạn sau vồng của panel là ổn định hơn (tức là hiện tượng húp nhẹ nhàng hơn thậm chớ cú thể trỏnh khi nhiệt độ phớa ceramic nhỏ) và khả năng mang tải trong vựng sõu của ứng xử sau vồng (W h/ lớn) cũng tốt hơn.
Hỡnh 3.16 chỉ ra ảnh hưởng của tớnh khụng hoàn hảo hỡnh dỏng ban đầu lờn ứng xử của cỏc panel FGM chịu ỏp lực ngoài với tất cả cỏc cạnh tựa tự do. Trong hỡnh này cỏc đường cong độ vừng - tải trọng được vẽ với năm giỏ trị khỏc nhau của cỡ trong đú cỏc giỏ trị dương của để chỉ cỏc panel mà ban đầu bề mặt đó cú biến dạng vào phớa trong và cỏc giỏ trị õm chỉ panel mà ban đầu bề mặt đó cú biến dạng ra phớa ngoài.
Hỡnh này chỉ ra rằng cỏc đường cong trở nờn thấp hơn, tức là khả năng mang tải của panel giảm, khi tăng từ -0.5 đến 0.5 khi độ vừng nhỏ và một xu hướng ngược lại xảy ra khi độ vừng đủ lớn. Hơn nữa nếu ban đầu bề mặt panel vừng ra phớa ngoài thỡ panel sẽ trải qua một hiện tượng húp khi chịu ỏp lực ngoài.
Hỡnh 3.15. ảnh hưởng của phớa truyền nhiệt lờn ứng xử phi tuyến của cỏc panel
FGM chịu ỏp lực ngoài (4 cạnh IM).
Hỡnh 3.16. ảnh hưởng của tớnh khụng hoàn hảo lờn ứng xử phi tuyến của panel
FGM chịu ỏp lực ngoài (4 cạnh FM).