تحلیل کمانش سه بعدی پوسته های استوانه ای جدار ضخیم با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا

در این پایان نامه تحلیل کمانش پوسته های استوانه ای جدار ضخیم بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم انجام شده است. معادلات حاکم بر کمانش پوسته جدار ضخیم، با استفاده از تانسور تنش مرتبه دوم پیولا-کیرشهف و حل الاستیسیته سه بعدی استاندارد به دست می آیند. معادلات حاکم با استفاده از دو روش عددی و تحلیلی حل شده اند. به منظور در نظر گرفتن شرایط واقعی و قابل استفاده کردن تحقیقات انجام شده برای گستره وسیعی از سازه های مهندسی، تاثیر عوامل مختلفی از جمله وجود عیوب هندسی، دامنه تغییرات ضخامت، شرایط مرزی، زاویه پانل، شرایط بارگذاری و پارامترهای هندسی روی رفتار کمانشی پوسته های جدار ضخیم مورد بررسی قرار می گیرند. جواب های به دست آمده از روش های ارائه شده، با نتایج المان محدود به دست آمده از نرم افزار انسیس و نتایج گزارش شده توسط دیگر محققان مقایسه شده اند که سازگاری مناسبی را نشان داده اند. می توان اظهار داشت تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم در پیش بینی بار کمانشی پوسته های جدار ضخیم دقیقتر از دیگر تئوری های ارائه شده برای پوسته ها می باشد. در این تحقیق برای حالت های خاصی از پوسته ها خواص ماده به غیر از ضریب پوآسون، در راستای شعاعی مدرج تابعی فرض می-شود. با بررسی تغییرات شاخص مدرج تابعی مشخص گردید، افزایش کسر حجمی سرامیک در ساختار پوسته منجر به افزایش بار کمانشی می گردد. وجود عیوب می توانند به میزان قابل توجهی ظرفیت تحمل بار نهایی در سازه های پوسته ای را کاهش دهند که این کاهش بار در حالت بارگذاری فشار جانبی خالص بیشتر بوده و در برابر نسبت های طول به شعاع میانی و شعاع خارجی به داخلی، رابطه خطی با ضریب عیب دارد. همچنین شرایط تکیه گاهی پانل تاثیر قابل توجهی در بارکمانشی آن دارند و تاثیر عیوب برای شرایط مرزی مختلف متفاوت است که با در نظر گرفتن شرایط تکیه گاهی متناسب با کاربرد پوسته، می توان شرایط بهینه ای در طراحی سازه ایجاد نمود.