تحلیل کمانشی پوسته های استوانه ای دارای سخت کننده

thesis
abstract

یکی از مهمترین انواع پوسته ها، پوسته های استوانه ای است که کاربرد فراوانی در بسیاری از شاخه های مهندسی دارد. به علت کم بودن ضخامت پوسته در مقایسه با سایر ابعاد آن، کمانش به عنوان یک حالت حدی برای تحلیل پوسته محسوب می گردد. یکی از راه های افزایش مقاومت کمانشی پوسته ها، استفاده از سخت کننده است که می تواند به صورت طولی، حلقوی و یا ترکیبی از این دو باشد. یک پوسته ی استوانه ای در طول عمر خود ممکن است تحت بارگذاری های مختلف قرار گیرد. فشار محوری همواره یکی از حالت های بحرانی برای پوسته به شمار می رود. از این رو در این پژوهش، ابتدا رفتار کمانشی پوسته های استوانه ای تحت اثر فشار محوری مورد بررسی قرار گرفته است. سپس اثر سخت کننده های حلقوی، طولی و شبکه ای با در نظر گرفتن عامل هایی مانند ابعاد، شکل و موقعیت سخت کننده ها بر روی مقاومت کمانشی پوسته ها تحت اثر فشار محوری در نظر گرفته شده است. با بررسی پوسته های تقویت شده با سخت کننده های حلقوی مشاهده گردید که با افزایش نسبت طول به شعاع پوسته (l/r) مقاومت کمانشی تحت اثر فشار محوری کاهش می یابد. این در حالی است که برای پوسته های تقویت شده با سخت کننده های طولی، افزایش نسبت l/r تاثیر چندانی بر مقاومت کمانشی محوری نخواهد داشت. همچنین نشان داده شد که برای جلوگیری از کمانش موضعی بهتر است که سخت کننده های طولی در تمام طول پوسته های استوانه ای تقویت شده ادامه یابند. با بررسی شکل سطح مقطع سخت کننده های طولی نیز مشاهده گردید که سطح مقطع u شکل نسبت به سطح مقطع های مستطیلی، l شکل و t شکل تاثیر بیشتری در افزایش مقاومت کمانشی محوری پوسته های استوانه ای دارد. در نهایت با مقایسه ی اثر سخت کننده های حلقوی، طولی و شبکه ای با مقدار مصالح یکسان مشاهده گردید که سخت کننده های شبکه ای به علت استفاده از سخت کننده های حلقوی و طولی به صورت توام بیشترین تاثیر را در افزایش مقاومت کمانشی محوری پوسته ها دارند. در ادامه نتایج حاصل از این پژوهش به طور خلاصه آورده می شود. 1- تعداد سخت کننده های حلقوی باید به اندازه ای باشد که فاصله ی بین سخت کننده ها به اندازه ی کافی کوچک شود تا از کمانش موضعی پوسته ی بین سخت کننده ها جلوگیری کند. از این رو استفاده از سخت کننده هایی با ابعاد کوچکتر که در فاصله ی کوتاهتر از یکدیگر قرار دارند بهتر از استفاده از سخت کننده هایی است که دارای ابعاد بزرگتر بوده و در فاصله ی دورتری از هم قرار می گیرند. به عنوان مثال برای یک پوسته ی استوانه ای با مشخصات هندسی r/h=100 و l/r=1 که دارای سخت کننده های حلقوی با نسبت br/h=2 و ?dr/l=0.3 می باشند، اگر از 4 عدد سخت کننده با عرض dr=15cm استفاده شود مقاومت کمانشی 16.61 درصد افزایش می یابد، در حالی که با استفاده از 12 عدد سخت کننده با عرض dr=5cm مقاومت کمانشی 43.82 درصد افزایش خواهد یافت. 2- در مورد سخت کننده های طولی نیز استفاده از سخت کننده هایی با ابعاد کوچکتر در فاصله های محیطی کمتر نسبت به سخت کننده هایی با ابعاد بزرگتر در فاصله های دورتر، موثرتر می باشد. به عنوان مثال برای یک پوسته ی استوانه ای با مشخصات r/h=100 و l/r=1 با 12 عدد سخت کننده با مشخصات هندسی bs/h=1 و ds=12cm مقاومت کمانشی تنها 7.77 درصد افزایش می یابد، در حالی که با 24 عدد سخت کننده با مشخصات هندسی bs/h=1 و ds=6cm، مقاومت کمانشی 33.92 درصد افزایش خواهد یافت. 3- شکل سطح مقطع سخت کننده ها نیز یک عامل موثر در میزان مقاومت کمانشی پوسته های تقویت شده با سخت کننده های طولی تحت اثر فشار محوری می باشد. در این پژوهش از 4 نوع سطح مقطع مستطیلی، l شکل، t شکل و u شکل استفاده شد و مشاهده گردید که سطح مقطع u شکل بیشترین تاثیر و سطح مقطع مستطیلی کمترین تاثیر را دارد. به عنوان مثال برای پوسته ی استوانه ای با مشخصات r/h=100 و l/r=1 که دارای 24 عدد سخت کننده ی طولی با سطح مقطع های as=48cm2 می باشد، میزان افزایش مقاومت کمانشی به ازای سخت کننده ها با سطح مقطع مستطیلی 44/72 درصد است. در حالی که برای سخت کننده های u شکل 107.07 درصد می باشد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تحلیل کمانشی پوسته های استوانه ای دارای سخت کننده تحت اثر ترکیب بارهای محوری و جانبی

پوسته های استوانه ای از جمله مهم ترین عناصر سازه ای می باشند که استفاده از آن ها در شاخه های مهندسی به عنوان یک نیاز اساسی محسوب می گردد. این سازه ها به علت دارا بودن ویژگی های مناسب در رفتار مکانیکی خود، در زمینه های مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، سکوهای فراساحل دریایی، سیلوها و برج های خنک کننده و همچنین پایه های دکل های حفاری و پل های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. مساله کمانش پوسته های ا...

15 صفحه اول

تحلیل کمانشی پوسته های استوانه ای چندلایه

چکیده یکی از مهم ترین انواع پوسته ها، پوسته ی استوانه ای چندلایه است که کاربرد فراوانی در بسیاری از شاخه های مهندسی دارد. به علت کم بودن ضخامت پوسته در مقایسه با سایر ابعاد آن، کمانش به عنوان یک حالت حدی برای تحلیل پوسته محسوب می گردد. یک پوسته ی استوانه ای چندلایه ممکن است تحت بارگذاری های مختلف قرار گیرد. بار محوری و فشار جانبی همواره از بارهای مهم برای پوسته به شمار می روند. حالت دیگر اثر ه...

تحلیل استحکام استاتیکی و کمانشی پوسته های استوانه ای تقویت شده ی دارای گشودگی

پوسته های استوانه ای تقویت شده یکی از المان های پرکاربرد در سازه های مهندسی هستند که بطور گسترده ای در مجموعه ی وسیعی از سازه های فضایی و زیر آبی نظیر موشک ها، راکت های پیشران شاتل، زیر دریایی ها و ... کاربرد دارند. بر این اساس، اطلاع از رفتار استحکامی (نحوه ی توزیع تنش بین اجزای مختلف سازه) و کمانشی پوسته ی تقویت نشده و همچنین تأثیرات تقویت کننده ها و گشودگی ها بر رفتار یادشده، برای طراحی صحیح...

15 صفحه اول

مطالعه آزمایشگاهی رفتار کمانشی و فراکمانشی پوسته های استوانه ای با شرایط مرزی ساده

ظرفیت بار بحرانی پوسته های استوانه های تحت اثر فشار یکنواخت جانبی وابسته به دو نسبت لاغری طول به شعاع (l/r) و شعاع به ضخامت (r/t) است. در این مقاله نتایج تست دو دستگاه پوسته استوانه ای یا مشخصات هندسی l/r=2 و r/t=909 ساخته شد از ورق فولادی و تحت فشار یکنواخت ارایه شده است. شرایط مرزی دو انتهای استوانه ها به صورت مفصلی ساده یعنی فقط با قید شعاعی لبه ها می باشد. در هر یک از دو دستگاه پوسته مورد آ...

full text

قالب جزء محدود پوسته استوانه ای

Curls and curves of a shell interweave its various strain modes and link them together. This interactional behavior has yet frustrated all attempts for the construction of shell templates, which needs for an individual element test in traditional approaches. Such a test fails to work for shell elements and must be reconstructed. In this paper, it is tried to study shell interactional behavior a...

full text

قالب جزء محدود پوسته استوانه ای

تاب و خم پوسته‌ها حالت‌های گوناگون کرنشی آنها را در هم می‌تند، و به یک دیگر وابسته می‌سازد. این رفتار اندرکنشی، فرآیند ساخت قالب‌های پوسته‌ای را تا کنون ناکام گذارده است. برای برپایی قالب‌های جزء محدود بر پایه رابطه‌سازی آزاد، باید آزمون جزء تکین سامان یابد. این آزمون برای جزءهای پوسته‌ای ناکار بوده و نیاز به بازآرایی دارد. در این مقاله، رفتار اندرکنشی پوسته‌ها و درگیری‌های کرنشی با رویکردی ریز...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023