تحلیل کمانشی پوسته‌های استوانه‌ای جدار نازک و ضخیم تحت بار محوری و فشار خارجی برمبنای نظریه‌های تغییرشکل برشی مرتبه اول و سوم

نوع مقاله : مکانیک جامدات

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران

2 نویسنده مسئول: دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران

چکیده

در این مقاله، معادلات تعادل کوپل حاکم بر کمانش پوسته‌ استوانه‌ای جدار نازک و ضخیم بر مبنای نظریه‌های کلاسیک غشایی و تغییر شکل برشی مرتبه اول (FSDT) و مرتبه سوم (TSDT) در نظریه الاستیسیته سه‌بعدی برای شرایط مرزی ساده با توجه شکل مودهای کمانشی برای جابجایی‌های محوری، محیطی و شعاعی پوسته‌ تحت بارهای محوری فشاری و فشار خارجی استخراج شده‌اند. سپس، دستگاه معادلات حاکم بر میدان تغییر مکان‌های طولی، محیطی و شعاعی پوسته با روش‌ حل عددی‌ برای محاسبه بار بحرانی کمانش محوری و محیطی پوسته حل شده‌اند. همچنین، برای صحت‌سنجی نتایج به‌دست‌آمده، مدل‌سازی غیرخطی پوسته تحت بار کمانشی در نرم‌ا‌فزار المان محدود ANSYS انجام شده است. دقت نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل برای پیش‌بینی بار کمانشی ناشی از بار محوری و فشار خارجی پوسته‌های‌ جدار نازک و جدار ضخیم با یکدیگر و با منابع موجود مقایسه شده‌اند.

کلیدواژه‌ها


Smiley face

[1] Ugural AC. Plates and shells: theory and analysis: CRC Press; 2017.##
[2] Timoshenko SP, Gere JM. Theory of elastic stability: Courier Corporation; 2009.##
[3] Danielson D, Simmonds J. Accurate buckling equations for arbitrary and cylindrical elastic shells. International Journal of Engineering Science. 1969;7(5):459-68.##
[4] Flügge W. Stresses in shells: Springer Science & Business Media; 2013.##
[5] Kardomateas G. Benchmark three-dimensional elasticity solutions for the buckling of thick orthotropic cylindrical shells. Composites Part B: Engineering. 1996;27(6):569-80.##
[6] Mirfakhraei P, Redekop D. Buckling of circular cylindrical shells by the differential quadrature method. International Journal of Pressure Vessels and Piping. 1998;75(4):347-53.##
[7] Redekop D, Makhoul E. Use of the differential quadrature method for the buckling analysis of cylindrical shell panels. Structural engineering and mechanics: An international journal. 2000;10(5):451-62.##
[8] Akbari Alashti R, Ahmadi S. Buckling analysis of functionally graded thick cylindrical shells with variable thickness using DQM. Arabian Journal for Science and Engineering. 2014;39(11):8121-33.##
[9] Satouri S, Kargarnovin M, Allahkarami F, Asanjarani A. Application of third order shear deformation theory in buckling analysis of 2D-functionally graded cylindrical shell reinforced by axial stiffeners. Composites Part B: Engineering. 2015;79:236-53.##
[10] Alibeigloo A, Rajaee Piteh Noee A. Static and free vibration analysis of sandwich cylindrical shell based on theory of elasticity and using DQM. Acta Mechanica. 2017;228(12):4123-40.##
[11] Maleki A, Ahmadi A. Buckling analysis of orthotropic thick cylindrical shells considering geometrical imperfection using differential quadrature method (DQM). Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 2018;48(4):45-60.##
دوره 18، شماره 2 - شماره پیاپی 68
شماره پیاپی 68، فصلنامه تابستان
مرداد 1401
صفحه 1-14
  • تاریخ دریافت: 11 فروردین 1399
  • تاریخ بازنگری: 02 شهریور 1400
  • تاریخ پذیرش: 20 دی 1400
  • تاریخ انتشار: 01 مرداد 1401