بررسي تاثير نسبت نيروي محوري به نيروي جانبي بر كمانش پوسته استوانه اي جدار نازك اورتوتروپيك

Investigation of Axial to Lateral Load ratio on the Buckling of Thin Orthotropic Cylindrical Shells

تحليل كمانشي پوسته هاي استوانه اي جدار نازك به دليل فرآيند ساخت آن‌ها داراي اهميت ويژه اي مي‌باشند. براي افزايش استحكام كمانشي معمولاً از تقويت‌كننده‌هاي طولي و عرضي استفاده مي شود.در اين مقاله با در نظر گرفتن يك پوسته استوانه اي جدار نازك تقويت‌شده با تقويت‌كننده‌هاي طولي و عرضي داخلي، تحت تركيب نيروهاي محوري و فشار جانبي، به بررسي تاثير نسبت نيروي محوري به نيروي جانبي بر مقدار نيروي كمانش براي نسبت هاي مختلف ابعادي اعم از نسبت ضخامت به شعاع و نسبت طول به شعاع پوسته استوانه اي پرداختيم. نتايج تحليلي بر مبناي معادلات پايداري خطي كلاسيك دانل براي پوسته هاي استوانه اي غير همسانگرد، با نتايج برآمده از تحليل المان محدود به‌وسيله نرم‌افزار ANSYS مقايسه شد .نتايج نشان مي دهد روش تحليلي دانل در محدوده اي از نسبت هاي ابعادي كارايي دارد. همچنين در اكثر نسبت هاي ابعادي، با افزايش نسبت نيروي محوري به نيروي محيطي، نيروي كمانش محوري افزايش و نيروي كمانش محيطي كاهش مي يابد

Buckling analysis of thin cylindrical shells is very important due to their production process. Usually longitudinal and transversal stiffeners are used to increase the buckling stiffness. In this paper, considering a thin cylindrical shell with longitudinal and transversal ribs subjected to axial force and lateral pressure, the influence of different aspect of axial force to lateral pressure on buckling load is investigated for different ratios such as thickness to radius and length to radius. The analytical results based on Donnell’s classical linear stability equations for anisotropic cylindrical shells are compared with FEM results of ANSYS software. The results show that the analytical method of Donnell can be used for special aspect ratios. Furthermore, by increasing the axial to lateral load ratio, the axial buckling load is increased for most of the aspect ratios, while the lateral buckling load decreases.