تحليل كمانش الاستيك پوسته‌هاي مركب با سطح مقطع بيضي تحت بار فشاري محوري

Elastic Buckling Analysis of Composite Shells with Elliptical Cross-section under Axial Compression

در اين مقاله به بررسي كمانش الاستيك پوسته‌هاي مركب با سطح مقطع بيضي با چيدمان صفر و نود درجه كه تحت بار محوري فشاري هستند، پرداخته مي شود. روش حل بر مبناي اجزا محدود، براساس تيوري تغيير شكل برشي مرتبه اول اتخاذ شده است. يك المان هشت گره‌اي براي به دست آوردن رفتار الاستيكي پوسته بيضوي در نظر گرفته شده است. كرنشها بر اساس جابه‌جايي‌ها در مختصات محلي پوسته به دقت محاسبه شده و كار انجام شده توسط بار اعمالي به سازه، در نظر گرفته شده است. معادلات تعادل با استفاده از حداقل كردن انرژي پتانسيل به دست آمده‌اند و با استفاده از روش صفر كردن دترمينان ماتريس سيستم، حل شده‌اند. اثر تغيير پارامتر سطح مقطع بيضي (نسبت شعاع بزرگ به شعاع كوچك بيضي) بر روي بار كمانش بحراني پوسته استوانه بيضوي بررسي شده است. نتايج مويد اين مطلب است كه تغيير در پارامتر سطح مقطع بيضي مي‌تواند به طور محسوسي بار كمانش بحراني را تغيير دهد.

In the present research, the elastic buckling of composite cross-ply elliptical cylindrical shells under axial compression is studied through finite element approach. The formulation is based on shear deformation theory and the serendipity quadrilateral eight-node element is used to study the elastic behavior of elliptical cylindrical shells. The strain-displacement relations are accurately accounted for in the formulation in local coordinate system. The contributions of the work done by applied load are also incorporated. The obtained governing equations by the principle of minimum potential energy is solved through eigenvalue approach. The influence of elliptical cross-sectional parameters on the critical buckling loads of elliptical cylindrical shells is examined .Results show that changes in the elliptical cross-sectional parameters significantly change critical buckling loads of the elliptical cylindrical shells.