خزش هایگروترمال وابسته به زمان در یک استوانه پیزوالکتریک تابعی مدرج دولایه

در این مقاله، یک تحلیل خزشی در استوانه ی توخالی دولایه از جنس پیزوالکتریک تابعی مدرج ارائه شده است. استوانه ی مفروض تحت بارگذاری های مکانیکی، الکتریکی، رطوبتی و حرارتی قرار دارد. خواص ماده در هر لایه با یک رابطه ی توانی با شعاع تغییر می کند. ابتدا با استفاده از معادلات تنش-کرنش، کرنش-جابه جایی، الکترواستاتیک و معادله ی تعادل استوانه، معادله ی دیفرانسیل حاکم به دست آمده است. سپس، معادله ی دیفرانسیل در دو حالت زمان صفر و خزشی به کمک معادلات پراندتل-ریوس و قانون نورتون به صورت دقیق حل شده است. در بخش نتایج، اثرات گذشت زمان، شاخص درجه بندی و بارهای حرارتی و رطوبتی به تفصیل بررسی شده اند، که مشاهده می شود با انتخاب شاخص درجه بندی بزرگ تر در لایه ی اول نسبت به لایه ی دوم، تنش های شعاعی در حالت های خزشی و استاتیکی کاهش و جابه جایی افزایش داشته است. همچنینبا افزایش بارهای هایگروترمال تنش های شعاعی و جابه جایی افزایش داشته اند و گذشت زمان سبب افزایش پتانسیل الکتریکی و جابه جایی مکانیکی می شود.