Vol.21, No.3, 2021, str. 259–265
UDK

U ovom radu je izveden pokušaj modeliranja nelinearnom analizom termoelastičnog napona za cilindre od novijih kompozitnih materijala sa keramikom na unutrašnjoj strani, i metalom na spoljnoj strani. Osobine materijala cilindra od funkcionalnog kompozita, na pr. Jungov modul elastičnosti, gustina i koeficijent termičkog širenja su promenljive veličine u radijalnom pravcu, koje se menjaju po eksponencijalnom zakonu. Primenom jednačine ravnoteže za aksijalno simetričan cilindar, analiziraju se: veza napon-deformacija i deformacija-pomeranje, uticaj modula elastičnosti, koeficijenta termičkog širenja, temperatura i gustina na rotirajući cilindar od funkcionalnog materijala, pod dejstvom unutrašnjeg-spoljašnjeg pritiska i centrifugalne sile. Istraživanje daje rešenje za radijalni i tangencijalni napon, i za radijalno pomeranje u zatvorenom obliku. Cilj analize je poređenje materijala u smislu performansi cilindra od funkcionalnog materijala sa različitim kombinacijama vrste materijala pod različitim uslovima pritiska. Data je diskusija grafički predstavljenih rezultata termomehaničkih radijalnih i tangencijalnih napona, kao i pomeranja. U zaključku primećujemo da cilindar od funkcionalnog materijala tipa Al-SiC ili Al-ZrO₂ ima bolji odziv na uslove termomehaničkog opterećenja.

Ključne reči: funkcionalni kompozitni materijali (FGMs), debelozidi cilindar, napon-deformacija, modul elastičnosti, toplotna provodljivost, termička ekspanzija