آنالیز تحلیلی و عددی خطی مقاومت و کمانش پوسته های استوانه ای با گشودگی تحت بار محوری و ممان خمشی

پوسته ها یکی از فراوانترین و متنوعترین اجزای ساختمانی و صنعتی بوده که نقش مهمی را در تامین نیازهای اساسی صنعتی مدرن ایفا می کنند. در این میان بررسی کمانش پوسته ای استوانه ای با گشودگی تحت بارهای محوری و خمشی به دلیل کاربرد فراوانی که دارند از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. برای تحلیل کمانش پوسته های استوانه ای کامل تحت بار محوری تئوری های مختلفی ارائه شده، ولی برای پوسته های استوانه ای کامل تحت خمش و پوسته ها با انواع گشودگی تحت بار محوری و خمشی، تئوری خاصی که بیانگر حالت کمانش در این پوسته ها باشد، وجود ندارد، بنابراین در این تحقیق در مرحله اول یک تئوری برای تحلیل کمانش با گشودگیهای مدور ریز (ارائه شده توسط استارنس ) و گشودیهای مدور بزرگ (تئوری پیشنهادی) تحت باز محوری و همچنین تئوری دیگری که نشان دهنده حد بالا و پایین برای پوسته های استوانه ای کامل تحت بار خمشی باشد، ارائه شده است . در قسمت دوم از روش اجزا محدود برای تحلیل کمانش پوسته ها با گشودگی های متعدد و انواع تقویت کننده ها تحت بار محوری و خمشی استفاده گردید. در تحلیل عددی پوسته های استوانه ای تحت بار محوری با اندازه های مختلف گشودگی و تعدد گشودگی و انواع تقویت کننده ها مشخص گردید که: با افزایش اندازه گشودگی برای هر نوع گشودگی مقدار بار کمانش به صورت سه مرحله ای زیر تغییر می کند: در گشودگیهای ریز در مقدار بار کمانش تغییر چندان زیادی حاصل نمی شود اما در گشودگی های متوسط افت زیادی در مقدار بار کمانش ایجاد شده و منحنی بار بر حسب اندازه گشودگی با شیب زیادی کم می گردد، و نهایتا در گشودگیهای بزرگ این شیب ملایم می شود. بار کمانش در پوسته های استوانه ای با گشودیهای هم مساحت ، برای دایره بیشتر از مربع بوده، و بین مربع و مستطیل اختلاف چندانی وجود ندارد. با افزایش تعداد گشودگی بار کمانش کمتر شده و به یک حد که حدودا برابر بار کمانش پوسته با یک گشودگی می باشد، میل می کند و همچنین با استفاده از تقویت کننده های مقاومتر، مقدار بار کمانش زیاد خواهد گردید. و نهایتا در پوسته های تحت بار خمشی، مقدار بار کمانش به طول استوانه بستگی داشته و نتیجه حاصله از تحلیل های تئوری و عددی چنین است که برای استوانه های کوتاه تنش کمانش برای پوسته های استوانه ای تحت بار خمشی برابر با تنش کمانش پوسته های استوانه ای تحت بار محوری بوده و با افزایش مقدار طول استوانه تنش کمانش کمتر شده و به مقدار حد پایین که در تئوری مربوط به این قسمت در تحقیق آمده، میل می نماید.