بررسی رفتار کمانشی پوسته های استوانه ای جدار نازک با مصالح GFRP تحت بار فشار خارجی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه

2 پردیس دانشگاه ارومیه، دانشگاه ارومیه

doi
10.22034/jcee.2020.38859.1926
چکیده

پوسته ­ها به عنوان عناصر سازه ­ای در مهندسی عمران، مکانیک و هوافضا اهمیت زیادی دارد. به­ علت کم بودن ضخامت پوسته در مقایسه با سایر ابعاد آن، کمانش به عنوان یک حالت حدی برای تحلیل پوسته به­ شمار می­ رود و مقاومت کمانشی یک معیار مهم برای طراحی می ­باشد. با ورود مصالح نوین از قبیل FRP به بازار ساخت­ وساز، نیاز است رفتار و نقش این مصالح در کمانش سازه ­های پوسته ­ای بیشتر مورد بررسی قرار گیرد. بدیهی است رفتار این مصالح به مراتب پیچیده ­تر از مصالح ایزوتروپیک می­ باشد. در این تحقیق از بارگذاری فشار یکنواخت خارجی استفاده شده است. این نوع بارگذاری عموماً موقع تخلیه مخازن و پوسته های استوانه ­ای به­ وجود می­ آید. در این مقاله، تأثیر پارامتر هندسی بی­ بعد L/R در ظرفیت کمانشی و رفتار الاستیک پوسته ­های استوانه ­ای جدار نازک با مصالح GFRP به صورت عددی (با استفاده از نرم ­افزار ABAQUS) و آزمایشگاهی، تحت بار فشار یکنواخت خارجی با شعاع ثابت و طول متغیر، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحقیقات آزمایشگاهی مطابقت خوبی با نتایج تحلیل ­های عددی مدل­سازی شده نشان می­دهد. با افزایش پارامتر هندسی L/R، ظرفیت کمانشی و تعداد مدهای کمانشی تقلیل می­یابد و همچنین مخازن در تست دوباره نتوانستند ظرفیت اولیه خود را تکرار نمایند ولی نمونه ­ها در تست اولیه و تکرار با وجود تشکیل ترک ­ها، حالت الاستیک خود را حفظ و پس از باربرداری به حالت اولیه خود بازگردند.