دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
پوسته‌های کامپوزیتی مخروطی در صنعت کاربرد وسیعی دارند و تحلیل پایداری آن امری ضروری می‌باشد. در این مقاله، پایداری پوسته مخروطی کامپوزیتی تحت فشار بار دینامیکی خارجی به کمک روش عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در آزمایش تجربی، کامپوزیت با الیاف شیشه و زوایای 90درجه برای ساخت نمونه انتخاب و روش لایهگذاری دستی برای ساخت پوسته کامپوزیتی بهکار گرفته شده است. ستآپ تست که شامل ظرف مخزن فشار و سیستم ثبت دیتا می‌باشد، طراحی و برای پیدا کردن بار بحرانی کمانش، تاریخچه مخزن فشار در مدت زمان بارگذاری، استفاده شده است. کمانش قطعه به کمک تغییر محسوس در روند فشار ثبت شده مشخص می‌گردد که بهدلیل تغییر حجمی است که با کمانش، درون مخزن فشار اتفاق می‌افتد. برای حل عددی از نرمافزار آباکوس استفاده شده است. برای این منظور در یک زمان مشخص بارگذاری، مخروط کامپوزیتی را تحت بار دینامیکی قرار میدهیم و جابجایی یک گره خاص از آن را نسبت به زمان رسم میکنیم. سپس با تغییر مداوم بار و رسم نمودار آن بر حسب زمان، باری که در آن تغییر جابجایی نسبت به حالت قبل قابل ملاحظه بشود به عنوان بار کمانش دینامیکی ثبت میشود. در هر دو روش مطالعات تجربی و عددی، آستانه پایداری پوسته در برابر بار دینامیکی قابل تشخیص می‌باشد. نهایتاً نتایج با هم مقایسه شده و یک نتیجه کاربردی مشاهده شده است.
Aksogan, O. and Sofiyev, A.H. “Dynamic buckling of a cylindrical shell with variable thickness subject to a time-dependent external pressure varying as a power function of time” Journal of Sound and Vibration, Vol.254, No.4, pp.693-702, 2002.
Sofiyev, A.H., Aksogan, O. “Buckling of a conical thin shell with variable thickness under a dynamic loading”, Journal of Sound and Vibration, Vol.270, pp.903-195, 2004.
Sofiyev, A.H., “The buckling of an orthotropic composite truncated conical shell with continuously varying thickness subjected to a time dependent external pressure”, Composites, Part B: engineering Vol.34, pp.227-233, 2003.
Eslami, M.R., Shariyat, M., “A high-order theory for dynamic buckling and post-buckling analysis of laminated cylindrical shells”, ASME Journal of Pressure Vessel Technology, Vol.121, pp.94-102,1999.
Hoo Fatt, M. S., Pothula, S.G.,”Dynamic pulse buckling of composite shells subjected to external blast”, Composite Structures, Vol. 92, pp. 1716-1727, 2010.
Dumir, P.C., Dube, G.P., Mulick, A., “Axisymmetric static dynamic buckling of laminated thick truncated conical cap”, International Journal of Non-linear Mechanics, Vol. 37, pp.903-910, 2003.
Ghajar, R., Malekzadeh, K.,” Dynamic Response Analysis of Doubly Curved Composite Shells Subjected to Low Velocity Impact Using two Models of Complete and Improved Spring-Mass” Aerospace Mechanics Journal, Vol.10, pp. 1-12,2014. (in Persian).
Humphreys, R.S., Roth, R.S., Zatlers, J., “Experiments on Dynamic Buckling of Shallow Spherical Shells under Shock Loading”, AIAA Journal, Vol.3, No. 1, pp. 33-39, 1965.
Haung, N.C., “Axisymmetric Dynamic Snap-Through of Elastic Clamped Shallow Spherical Shells”, AIAA Journal, Vol. 7, No. 2, pp. 215-220. 1969.
Tawadros, K.Z., Glockner, P.G., “Experiments on the Non-linear Dynamic Response of Shells under Blast Waves”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 26, No. 4, pp. 441-463, 1973.
Anderson, D.L., Lindberg, H.E.,”Dynamic Pulse Buckling of Cylindrical Shells under Transient Lateral Pressures”, AIAA Journal, Vol. 6, No. 4, pp. 589-598, 1968.
)
