تحليل كمانش پوسته هاي ايزوتروپ استوانه اي با تقويت هاي طولي تحت فشار محوري با استفاده از مدل المان مجزا

Buckling analysis of stringer-stiffened cylindrical shell under axial compression

در اين مقاله به بررسي تاثير تقويت هاي طولي بر بار كمانش محوري براي پوسته هاي جدار نازك ايزوتروپ و تحت بارگذاري فشار محوري مي پردازيم. براي ارتباط بين پوسته و تقويت ها از مدل المان مجزا استفاده شده است كه در اين روش پوسته و تقويت به صورت جداگانه مورد بررسي قرار ميگيرند و در نهايت با ماتريس تبديل به يكديگر مرتبط مي شوند. نوار ها به صورت طولي گرفته شده اند و در جهت محيطي المان هاي تقويت و پوسته 2 گره اي مي باشند و از تئوري برشي مرتبه اول براي معادلات حاكم و از تئوري ساندرز براي روابط كرنش- تغييرمكان استفاده شده است. شرايط مرزي پوسته به صورت ساده- ساده درنظر گرفته شده است. تاثير نسبت هاي مختلف عمق به ضخامت تقويت بر بار كمانش محوري نشان داده شده است. زمانيكه اين نسبت افزايش مي يابد بار كمانش محوري نيز بيشتر مي شود.

This paper presents buckling analysis of stringer-stiffened isotropic cylindrical shell under axial compression. The method of analysis is the semi-analytical finite strip approach. The strips are aligned in the longitudinal direction. The kinematic relations of shell and stringers are based on the sanders non-linear shell theory and First Order Shear Deformation (FOSD) theory. Shell and stringers boundary conditions are assumed simple-simple. Shell and stringers are modeled as discrete two-nodded strip and equally spaced stringers are placed outside the shell. The effects of the stringers depth-to-width ratio and stringer’s number on the buckling load of stiffened shell have been examined. The results show that increasing number of stringers while keeping their area increases axial buckling capacity of the stiffened shell.