انبساط حرارتی پوسته کامپوزیت چندلایه

Thermal Expansion of a Laminated Composite Shell

مواد کامپوزیت اغلب در کاربردهای ساختاری مورد استفاده قرار می‌گیرند، جایی که توانایی مناسب از خواصی مانند سفتی و استحکام، آن‌ها را در مقایسه با مواد مهندسی سنتی جذاب می‌کند. علاوه بر کاربردهای ساختاری، از کامپوزیت‌ها در کاربردهایی که خصوصیات حرارتی و ساختاری در آن‌ها مهم هستند هم استفاده می‌شود. یک نمونه ویفرهای سیلیکونی است که در صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه، تجزیه و تحلیل حرارتی-سازه همراه با ساختارهای نازک از دیدگاه شبیه‌سازی اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند.

     در این مثال، یک پوستۀ کامپوزیتی چندلایه که در معرض منبع حرارت نیروی تیر رسوبی قرار دارد، از دیدگاه حرارتی و ساختاری مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. از روش مبتنی بر تئوری لایه‌ای برای مدل‌سازی قسمت ساختاری پوسته استفاده می‌شود.

     تأثیر موقعیت یک منبع گرما در پروفایل تنش و تغییر شکل بررسی شده است. این مثال همچنین محاسبۀ ضرایب انبساط حرارتی همگن از لایه‌های فردی را نشان می‌دهد.

     در کامسول مالتی‌فیزیک، یک تجزیه و تحلیل ساختاری از یک مادۀ لایه‌بندی‌شده با استفاده از رابط لایه لایه موجود در ماژول مواد کامپوزیت انجام می‌شود. تجزیه و تحلیل حرارتی یک لایه لایه را می‌توان با استفاده از انتقال گرما در رابط پوستۀ موجود در ماژول انتقال حرارت انجام داد.