Аналіз термомеханічної поведінки тришарової прямокутної пластини структури «кераміка-метал-кераміка», зумовленої нестаціонарним конвективним нагріванням

Анотація

Розглянуто прямокутну ізотропну шарувату пластину, яка конвективно нагрівається зовнішнім середовищем. Термонапружений стан пластини визначається у два етапи. На першому етапі зі співвідношень нестаціонарної задачі теплопровідності визначається нестаціонарне температурне поле. На другому етапі з використанням п’ятимодальної математичної моделі зсувної теорії термопружності визначаються параметри напружено-деформованого стану. Для побудови загальних розв’язків нестаціонарної задачі теплопровідності та квазістатичної задачі термопружності для шарнірно опертої на краях розглядуваної пластини застосовано інтегральні перетворення Фур’є і Лапласа. Для аналізу вибрано варіант структури шарів пластини «кераміка-метал-кераміка». Чисельно проаналізовано температурне поле, радіальні прогини, нормальні зусилля і напруження та згинні моменти залежно від геометричних параметрів тришарової пластини та безрозмірного критерію Біо.