تحليل فروريختگي پوسته‌هاي تقويت شده از طريق آزمون مدل، بررسي نتايج به كمك نرم‌افزارهاي اجزاي محدود و استفاده از آن براي بدنه فشار زيردريايي

Theoretical and Experimental Collapse Analysis of Ring Stiffened Shells Using Finite Element Software Packages and Application of Results to a Submarine Pressure Hull

تجربه نشان داده است در عمل به دليل تأثير عوامل مختلف، رسيدن به فشار كمانش كلاسيك ناممكن است. اين امر، نشان دهنده لزوم استفاده از نظريه‌هاي غيرخطي و درنظر گرفتن عوامل مختلف مؤثر بر كمانش مانند نقص شكل و جوش در تحليل كمانش است. آنچه كه در اين تحقيق صورت گرفته، ساخت مدلي است كه تا حد امكان نزديك به انحرافات استاندارد باشد، سپس كمانش مدلها تحت فشار هيدرواستاتيك هم به صورت تجربي و هم به صورت عددي با استفاده از نرم‌افزارهاي اجزاي محدود ADINA ، ANSYS ، COSMOS و MARC و با توجه به تواناييهاي خاص هريك بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهند با درنظر گرفتن غيرخطيهاي هندسي و ماده‌اي و نيز وارد كردن اثر نقص‌شكلها مي‌توان به تقريب قابل قبولي از بار كمانش واقعي دست يافت. با توجه به نتايج حاصله، بدنه فشار يك زيردريايي نمونه نيز تحليل شده است.

It is empirically established that, due to a number of factors involved, a classical (linear) analysis of buckling pressure is impossible. Nonlinear theories of buckling are, therefore, required that involve effective factors such as imperfections and welding effects. In this study, models are developed which are as close to allowable standard deviations as possible. In the next stage, their buckling behavior is investigated both experimentally and numerically using finite element packages ADINA, ANSYS, COSMOS, and MARC based on specific capabilities of each. Results show that reasonable estimates of real buckling pressure will become possible when material and geometrical nonlinearities and initial imperfections are introduced into the analytical system. Finally, in the light of the results obtained, a submarine pressure hull is analyzed.