Xét vỏ trụ FGM loại A được làm bằng hai thành phần là nhôm và alumina mà các tính chất vật liệu được cho bởi công thức (2.47).
Bảng 3.5 khảo sát sự thay đổi của lực tới hạn Pxcr của vỏ trụ tròn FGM loại A hoàn hảo về hình dáng chịu nén đều dọc trục theo chỉ số kvà tỷ số /L R. Bảng này chỉ ra rằng lực nén tới hạn không luôn luôn giảm khi tỷ số /L R tăng, lực tới hạn của các vỏ trụ FGM với /L R1 và L R/ 3 là bằng nhau với số nửa sóng trong hướng dọc trục tăng gấp ba lần.
Bảng 3.5. Lực nén tới hạn Pxcr (GPa) của vỏ trụ FGM loại A hoàn hảo (R h/ 100).
k L R/ 1.0 L R/ 2.0 L R/ 3.0 L R/ 6.0 0 2.262 (1,7) a (2.304) b 2.229 (1,5) (2.3068) 2.262 (3,7) 2.079(1,3) 0.5 1.554 (1.580) b 1.545 (1.595) 1.554 1.445 1.0 1.230 (1.249) 1.228 (1.266) 1.230 1.151
a Số trong ngoặc để chỉ mode vồng (m n, ).
b Kết quả tính theo lý thuyết vỏ thoải đã xét ở mục trước, công thức (3.33).
Đồng thời bảng 3.5 cũng so sánh các kết quả tính toán theo lý thuyết vỏ cải tiến đang sử dụng với lý thuyết vỏ thoải được sử dụng ở mục trước (công thức (3.33)). Như có thể thấy, các kết quả tính theo lý thuyết vỏ cải tiến nhỏ hơn so với các kết quả theo lý thuyết vỏ thoải và vì thế lý thuyết vỏ cải tiến nên được sử dụng khi tính toán các vỏ trụ dài hơn.
Hình 3.33 chỉ ra ảnh hưởng của chỉ số k lên ứng xử sau vồng của các vỏ trụ FGM loại A chịu nộn đều dọc trục. Rừ ràng là khi k tăng khụng những cỏc tải vồng, khả năng mang tải sau vồng của các vỏ giảm đi mà hiện tượng hóp cũng bớt khắc nghiệt hơn, tức các tải vồng tại điểm rẽ nhánh và tải cực tiểu chênh lệch ít hơn.
Hình này và hình 3.28 ở mục trước chỉ ra rằng mặc dù ceramic kháng nhiệt rất tốt nhưng khi các vỏ trụ chịu nén dọc trục ta nên tăng hàm lượng kim loại trong vỏ FGM một cách hợp lý vì các vỏ trụ FGM giàu ceramic thường bị hóp rất mạnh nên dễ bị phá huỷ giòn.
Hình 3.33. ảnh hưởng của chỉ số k lên ứng xử sau vồng của vỏ trụ FGM loại A
chịu nén.
Hình 3.34. ảnh hưởng của tỷ sốL R/ lên ứng xử sau vồng của vỏ trụ FGM loại A
chịu nén.
Hình 3.34 minh họa ảnh hưởng của tỷ số chiều dài trên bán kính /L R lên ứng xử sau vồng của các vỏ trụ FGM loại A chịu nén đều dọc trục. Có thể thấy rằng, tuy các tải vồng rẽ nhánh (khác không) thay đổi rất ít khi /L R thay đổi nhưng ứng xử
sau vồng của các vỏ rất nhạy với tỷ số /L R. Cụ thể là khi /L R tăng không những khả năng mang tải trong giai đoạn sau vồng của các vỏ trụ giảm mà hiện tượng hóp cũng xảy ra gay gắt hơn.
Hình 3.35. ảnh hưởng của lực nén trước lên ứng xử của các vỏ trụ FGM loại A
chịu áp lực ngoài ( , ) (1,3)m n .
Hình 3.36. ảnh hưởng của lực nén trước lên ứng xử của các vỏ trụ FGM loại A
chịu áp lực ngoài ( , ) (1,5)m n . Các hình 3.35 và 3.36 chỉ ra ảnh hưởng của mode vồng ( , )m n và lực nén trước theo phương dọc trục Px lên ứng xử phi tuyến của các vỏ trụ FGM loại A chịu áp lực ngoài đều q. Như có thể quan sát, đối với một mode vồng cụ thể các đường cân bằng phi tuyến trở nên thấp hơn, tức là khả năng chống chịu áp lực ngoài kém đi, và cường độ của hiện tượng hóp chậm có xu hướng tăng dần khi tải nén dọc trục tăng. Hơn nữa, với một giá trị cụ thể của lực nén các vỏ trụ chống chịu áp lực ngoài tốt hơn và cỏc đường cong độ vừng - ỏp lực ngoài cũng ổn định hơn, thể hiện ở hiện tượng hóp nhẹ nhàng hơn khi số sóng n trong hướng vòng tăng lên.
Hình 3.37. ảnh hưởng của trường nhiệt độ lên ứng xử phi tuyến của các vỏ trụ
FGM loại A chịu áp lực ngoài.
Hình 3.38. ảnh hưởng của sự truyền nhiệt lên ứng xử phi tuyến của các vỏ trụ
FGM loại A chịu áp lực ngoài.
Các hình 3.37 và 3.38 khảo sát những ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và sự truyền nhiệt qua chiều dày lên ứng xử ổn định phi tuyến của các vỏ trụ FGM loại A chịu áp lực ngoài trong sự có mặt của lực nén đều dọc trục. Như được đề cập phía trên, do những điều kiện nhiệt độ các vỏ trụ FGM trải qua một ứng xử vồng theo kiểu rẽ nhánh với áp lực tại điểm rẽ nhánh qb P T/(Rh(1))khi vỏ được đặt trong trường nhiệt tăng đều và P được thay bởi Hs khi vỏ chịu sự truyền nhiệt.
Thờm vào đú, tất cả cỏc đường cong độ vừng - ỏp lực ( )q W đều đi qua một điểm đối với các giá trị T khác nhau. ứng xử này của các vỏ trụ FGM tương tự như ứng xử của các panel trụ FGM chịu đồng thời áp lực ngoài và các tải nhiệt đã xét trong phần thứ nhất của chương này.