Résumé:
The aim of this thesis is to analyze the mechanical behavior of thick plates functionally graduated in a thermal environment. Therefore, this work investigates a thermomechanical bending analysis of functionally graded sandwich plates by proposing a new quasi-3D type. The mathematical model introduces only five variables as for the first order shear deformation theory (FSDT). Contrary to conventional high-order deformation theories (HSDT). The present model adopts a new field of displacement which includes indeterminate integral variables. The mechanical properties of the functionally graduated layers of the plate are assumed to change in the direction of thickness according to a power law distribution (P-FGM). The core layer is homogeneous and made of an isotropic ceramic material. The governing equations for the thermomechanical bending investigation are obtained through the principle of virtual work and solved via Navier-type method. Interesting results are then compared with others in the literature. Parametric studies are thus elaborated to see the influence of the characteristics geometric and mechanical in particular: thickness of the layer of the functionally graduated material (FGM), power law index, material index and ratio (Width, length) / thickness of the plate on the boom and the stresses of the thick plates.
Description:
L’intérêt de cette thèse est d’analyser le comportement mécanique des plaques épaisses fonctionnellement graduées dans un environnement thermique. De ce fait, ce travail étudie une analyse de la flexion thermomécanique des plaques sandwiches fonctionnellement graduées en proposant une nouvelle théorie de déformation de cisaillement à ordre élevée de type quasi-3D. Le modèle mathématique introduit seulement cinq variables comme pour la théorie de déformation de cisaillement de premier ordre (FSDT). Contrairement aux théories de déformations à ordre élevé (HSDT) conventionnelle. La présente conception adopte un nouveau champ de déplacement qui comprend des variables intégrales indéterminées. Les propriétés mécaniques des couches fonctionnellement graduées de la plaque sont supposées changer dans la direction de l'épaisseur selon une distribution de loi de puissance (P-FGM). La couche centrale est homogène et elle est constituée d'un matériau purement céramique isotrope. Les équations qui gouvernent le comportement en flexion thermomécanique sont obtenues par le principe du travail virtuel et elles sont résolues par la solution de Navier. Des résultats obtenus sont ensuite comparés à d’autre dans la littérature. Des études paramétriques sont ainsi élaborées pour voir l’influence des caractéristiques et géométrique et mécanique notamment : l'épaisseur de la couche du matériau fonctionnellement gradué (FGM), de l’indice de loi de puissance, de l’indice matériel et du rapport (largeur, longueur) / épaisseur de la plaque sur la flèche et les contraintes des plaques épaisses.
