بررسی پارامتری تاثیر نقص شکلهای هندسی رینگی، محلی و حاصل از شکل مود در تحلیل کمانش و پایداری سازه پوستههای دوار لمنیسکات بوث
نویسندگان
1 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
2 پژوهشگر، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
3 کارشناس ارشد مهندسی هوافضا-سازههای هوایی، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
doi
10.22065/jsce.2023.394980.3105چکیده
استفاده از کرههای متقاطع در طراحی و ساخت سازه بدنه سازههای زیر سطح دریا همواره مورد توجه بوده است. در این تحقیق، تحلیل تنش و پایداری پوستههای دوار لمنیسکات بوث دارای نقص شکلهای هندسی مختلف تحت فشار هیدرواستاتیک خارجی مورد بررسی قرار میگیرد. ابتدا با معرفی پوستههای دوار لمنیسکات بوث، این هندسه پرکاربرد بدون ناپیوستگی و تمرکز تنش ایجاد میشود. تحلیل تنش پوستههای دوار لمنیسکات برای ضرایب شکل مختلف و با استفاده از تئوری تنش غشائی انجام شده است. با استفاده از زبان برنامهنویسی پایتون و اسکریپت نویسی در نرمافزار آباکوس، معادلات هندسی مربوط به منحنی مولد پوستهها با ضرایب شکل مختلف ایجاد گردیده و میدان تنش حاصل از فشار خارجی محاسبه شده است. با مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی و حل عددی المان محدود، تطابق مناسب بین نتایج مشاهده میگردد. با توجه به اهمیت نقص شکلهای هندسی در رفتار پسکمانش پوستههای دوار، پوستههای لمنیسکات بوث تحت تاثیر انواع نقص شکلهای هندسی اولیه شامل رینگی متقارن محوری، محلی و نقص شکلهای حاصل از برهم نهی شکل مودهای کمانش خطی در نظر گرفته شده است. کاهش استحکام کمانش پوستهها در قالب ضریب شکست بررسی شده است که بیشترین تاثیرپذیری مربوط به نقص شکلهای حاصل از شکل مود و کمترین آن مربوط به نقص شکلهای محلی بوده است. نتایج نشان میدهد که ناحیه میانی پوسته نسبت به کمانش حساستر است، همچنین محاسبه ضریب شکست نشاندهنده آن است که با افزایش ابعاد نقص شکل مقدار بار بحرانی کاهش مییابد و هرچه ابعاد نقص شکل بزرگتر میشوند شیب نمودار ضریب شکست کمتر میشود.