Thermomechanics of Composite Structures under High Temperatures

این کتاب پیشگام، مدل‌های جدیدی را برای رفتار ترمومکانیکی مواد و سازه‌های کامپوزیتی با در نظر گرفتن تبدیل‌های فیزیکی و شیمیایی داخلی مانند ترکیب حرارتی، تصعید و ذوب در دماهای بالا (تا 3000 کلوین) ارائه می‌کند. برای طراحی مواد جدید مقاوم در برابر حرارت و بررسی قابلیت اطمینان و ایمنی در برابر آتش سازه های کامپوزیتی از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین از بررسی برهمکنش کامپوزیت ها با تابش لیزر و طراحی سیستم های محافظ حرارتی پشتیبانی می کند.

روش‌های ساختاری برای محاسبه خواص مکانیکی و حرارتی مؤثر ماتریس‌ها، الیاف و یک طرفه تقویت‌شده توسط ذرات پراکنده و کامپوزیت‌های نساجی از نظر خواص فازهای تشکیل‌دهنده آنها ارائه شده است. روش‌های محاسباتی مفیدی برای ویژگی‌هایی مانند سرعت فرسایش ترمومکانیکی کامپوزیت‌ها تحت جریان با سرعت بالا و تغییر شکل حرارتی کامپوزیت‌ها با در نظر گرفتن انقباض شیمیایی ایجاد شده‌اند.

نویسنده به‌طور گسترده نتایج مدل‌سازی را با داده‌های تجربی مقایسه می‌کند، و خوانندگان نتایج تجربی منحصر به فردی را در مورد خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت ها در دماهای تا 3000 کلوین پیدا خواهند کرد. فصل ها نشان می دهد که چگونه رفتار پوسته های کامپوزیت تحت دماهای بالا با روش اجزای محدود شبیه سازی می شود و بنابراین پوسته های کامپوزیت و صفحات مرکب استوانه ای و متقارن محوری هستند. تحت گرمایش محلی با دمای بالا مورد بررسی قرار گرفت. <�این کتاب برای محققان و مهندسان طراح سازه‌های کامپوزیتی جالب خواهد بود و برای دانشمندان مواد که مواد مقاوم در برابر حرارت را با عملکرد پیشرفته توسعه می‌دهند بسیار ارزشمند خواهد بود.

This pioneering book presents new models for the thermomechanical behavior of composite materials and structures taking into account internal physico-chemical transformations such as thermodecomposition, sublimation and melting at high temperatures (up to 3000 K). It is of great importance for the design of new thermostable materials and for the investigation of reliability and fire safety of composite structures. It also supports the investigation of interaction of composites with laser irradiation and the design of heat-shield systems.

Structural methods are presented for calculating the effective mechanical and thermal properties of matrices, fibres and unidirectional, reinforced by dispersed particles and textile composites, in terms of properties of their constituent phases. Useful calculation methods are developed for characteristics such as the rate of thermomechanical erosion of composites under high-speed flow and the heat deformation of composites with account of chemical shrinkage.

The author expansively compares modeling results with experimental data, and readers will find unique experimental results on mechanical and thermal properties of composites under temperatures up to 3000 K. Chapters show how the behavior of composite shells under high temperatures is simulated by the finite-element method and so cylindrical and axisymmetric composite shells and composite plates are investigated under local high-temperature heating. < The book will be of interest to researchers and to engineers designing composite structures, and invaluable to materials scientists developing advanced performance thermostable materials.