بررسی کمانش استوانه های ترکدار تحت بارگذاری ممان پیچشی و کشش محوری

سازه های پوسته ای با توجه به شکل و نحوه ی باربری به عنوان یکی از سازه های کاربردی و اقتصادی در رشته های مختلف مهندسی و معماری به کار می روند. در سازه های پوسته ای چون ضخامت در مقایسه با سایر ابعاد کوچک می باشد، پدیده ی کمانش به جای تسلیم ظرفیت باربری آن را مشخص می کند. نکته ی قابل توجه این است که کمانش پوسته ها به هندسه و بارگذاری حساس هستند. انحراف کوچک در هندسه و بارگذاری می تواند منجر به کاهش محسوسی در بار حدی سازه ها شود. یکی از مواردی که تأثیر بسزایی در تعیین ظرفیت کمانشی سازه ها دارد، وجود عیوب در ساختمان سازه است. سازه های پوسته ای، همانند سایر سازه ها، معمولاً در معرض انواع مختلفی از عیوب و آسیب ها نظیر شروع و رشد ترک، خوردگی، اثر عوامل شیمیایی و عیوب وابسته به زمان هستند که غالباً بی سروصدا به سازه ها صدمه می زنند. در صفحات تحت فشار پدیده ی کمانش یک پدیده ی رایج است مخصوصاً اگر صفحه نازک باشد. ولی کمانش در صفحات تحت کشش هم ممکن است اتفاق بیفتد، مخصوصاً اگر صفحه شامل عیوبی مانند ترک یا حفره باشد. در این مطالعه در ابتدا به صورت اجمالی به بررسی روابط مربوط به نمونه های استوانه ای بدون ترک تحت بارگذاری های فشار محوری و ممان پیچشی پرداخته شده و به صورت گذرا به نحوه ی وقوع کمانش در نمونه های ترکدار تحت بارگذاری کشش محوری اشاره شده است. سپس سعی بر این بوده است که به بررسی کمانش استوانه های ترکدار تحت بارگذاری کشش محوری و بارگذاری ترکیبی ممان پیچشی و کشش محوری پرداخته شود. به تبع نیاز، به بررسی کمانش استوانه های ترکدار تحت بارگذاری ممان پیچشی نیز پرداخته شده است. در بررسی تأثیر عوامل گوناگون موثر در نیروی کمانش، عواملی همچون ابعاد هندسی نمونه، جنس سازه و مشخصات ترک، با استفاده از نرم افزار المان محدود درنظر گرفته شده است و نتایج حاصل با هم مقایسه گردیده اند. در نهایت به بررسی آزمایشگاهی برخی از نتایج بدست آمده پرداخته شده است.