Analysis of thermomechanical stresses in dual compound thick cylinders under asymmetric loads: An analytical and numerical method ... : تحليل الإجهادات الميكانيكية الحرارية في الأسطوانات السميكة المركبة المزدوجة تحت الأحمال غير المتماثلة: طريقة تحليلية ورقمية ...

This study presents a 2D comprehensive analytical and numerical analysis of the thermomechanical stresses in an unsymmetric dual compound thick cylinder under steady-state conditions. By employing mathematical analysis, this research aims to investigate the effectiveness of a 2D compound cylinder in reducing elastic and thermoelastic stresses. The temperature and displacement fields are thought to be dependent on the radial and circumferential directions, subject to asymmetric thermal and mechanical boundary conditions on the inner and outer surfaces. In this scenario, the Poisson ratio is considered to be a constant. The techniques of variable separation and complex Fourier series are employed analytically in the solution of heat conduction and Navier equations. The results obtained from the developed analytical method are compared and validated against those obtained from a finite difference method (FDM). The findings of this study suggest that the clamping of the outer layer has a significant influence on ... : تقدم هذه الدراسة تحليلاً تحليليًا ورقميًا شاملاً ثنائي الأبعاد للضغوط الميكانيكية الحرارية في أسطوانة سميكة ثنائية المركب غير متماثلة في ظل ظروف الحالة الثابتة. من خلال استخدام التحليل الرياضي، يهدف هذا البحث إلى التحقيق في فعالية الأسطوانة المركبة ثنائية الأبعاد في تقليل الضغوط المرنة والحرارية. يُعتقد أن مجالات درجة الحرارة والإزاحة تعتمد على الاتجاهات الشعاعية والمحيطية، وتخضع لظروف الحدود الحرارية والميكانيكية غير المتماثلة على الأسطح الداخلية والخارجية. في هذا السيناريو، تعتبر نسبة بواسون ثابتة. يتم استخدام تقنيات الفصل المتغير وسلسلة فورييه المعقدة تحليليًا في حل التوصيل الحراري ومعادلات Navier. تتم مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من الطريقة التحليلية المطورة والتحقق من صحتها مقابل تلك التي تم الحصول عليها من طريقة الفرق المحدود (FDM). تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن تثبيت الطبقة الخارجية له تأثير كبير على توزيع الإجهاد في الهيكل، وأن تأثير الإجهاد العرضي على سلوك الأسطوانة المركبة مهيمن للغاية. علاوة على ذلك، تؤثر التغيرات في درجة الحرارة بشكل كبير على إجهاد الطوق مقارنة بالتغيرات في مستويات الضغط ...