A Study on the Transient Hygrothermal Stresses in an Orthotropic Hollow Cylinder

직교이방성 속빈 원통에서 과도적 흡습열 응력에 관한 연구

Transient hygrothermal stresses in an infinitely long hollow cylinder subjected to heating in hygroscopic environments at the surfaces are studied. The equations of hygrothermoelasticity based on the plane strain assumption are formulated by considering the coupling effects between heat and moisture. A closed form solution for the transient hygrothermal stresses is obtained by using decoupling techniques and the method of separation of variables. Numerical results including distributions of temperature and moisture concentration are presented. Effects of transient hygrothermal characteristics are clearly shown in both displacements and stress distributions in the wall of hollow cylinder.

본 논문은 흡습환경에서 온도변화를 겪는 무한히 긴 속빈 실린더의 시간변화에 따른 흡습열 응력 변화에 관해서 연구한 것이다. 평면변형률 가정에 기초한 흡습열탄성론의 방정식이 열과 습기 사이의 연성효과를 고려하여 수립되었다. 시간경과에 따른 흡습열 응력을 구하기 위한 완전한 형태의 해가 연성분리기법과 변수분리방법을 이용하여 구하였으며, 온도와 습도 집중치의 분포를 포함한 수치적인 적용 예에 대한 결과를 분석하였다. 시간경과에 따른 흡습열 특성이 직교이방성 속빈원통벽에서 변위와 응력의 변화 및 분포에 미치는 영향을 함께 제시하였다.