حلّ کامل استوانههای جدار ضخیم تحت فشار با تغییرشکلهای بزرگ به کمک نظریه ی الاستیسیته ی صفحه ای غیرخطی
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
3 دانشآموختهی کارشناسی ارشد، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
doi
10.22034/jmeut.2023.44801.2891چکیده
در این مقاله، معادله دیفرانسیل حاکم بر استوانههای جدار ضخیم متقارن محوری تحت فشار، ساختهشده از مواد همگن و همسانگرد با تغییرشکلهای بزرگ به کمک نظریهی الاستیسیتهی صفحهای غیرخطی(NPET) استخراج شده است. بهدلیل وجود تغییرشکلهای بزرگ در جهت شعاعی و درنتیجه معادلات سینماتیک با جملات غیرخطی، معادله دیفرانسیل حاکم از نوع مرتبهی دو غیرخطی با ضرایب متغیّر است که به کمک تکنیک اغتشاشات در دو حالت تنش صفحهای و کرنش صفحهای حل شده است. با توجه به معادلات تعادل، شرایط مرزی و همچنین شرایط انتهایی متفاوت استوانه، تنشهای شعاعی، محیطی و محوری و نیز جابهجایی شعاعی بهصورت تحلیلی بهدست آمده است. با توجه به نتایج حاصل از حل تحلیلی، تأثیر ضخامت، جنس و شرایط مرزی بر مقادیر تنشها و جابهجایی در پوستهی استوانهای، بررسی شده است. بهمنظور راستیآزمایی نتایج حاصل از حل تحلیلی، مدلسازی اجزای محدود استوانهی مذکور به کمک نرمافزار ABAQUS انجام و نتایج دو روش حل با یکدیگر مقایسه شدهاند. این پژوهش نشان میدهد که روند حل تحلیلی ارائه شده برای پوستههای استوانهای تحت بارگذاری فشاری از دقّت خوبی برخوردار است.
