تحلیل عددی و تجربی کمانش و پس کمانش پوسته های نیمه کروی فولادی

Authors

دانشگاه صنعتی شاهرود

Abstract

در این مقاله کمانش و پس کمانش عددی و تجربی نیمکره های جدار نازک فولادی تحت نیروی فشاری تحلیل شده است . تاثیرپارامترهای هندسی نیمکره ها از جمله شعاع و ضخامت ، شرایط تکیه گاهی و چگونگی اعمال نیروی فشاری بربار میانگین کمانش بررسی شده است . همچنین با برش دادن قسمت بالای نیمکره به بررسی تاثیر ارتفاع نیمکره بر بار میانگین کمانش پرداخته شده و مقادیر انرژی جذب شده و نیروی میانگین کمانش برای نمونه ها به دست آمده است . نیمکره ها با ابعاد هندسی مختلف به روش اسپینینگ1 ساخته شده اند . نتایج تجربی به کمک یک دستگاه سرو هیدرولیک8802 INSTRON به دست آمده اند . نتایج نشان می دهد که شرایط تکیه گاهی تاثیری بر بار کمانش ندارد . همچنین در ضخامت‌های یکسان هر قدر قطر نیمکره کمتر باشد بار کمانش آن بالاتر است . بعلاوه نتایج نشان می‌دهد که وجود یا عدم وجود بخش بالایی نیمکره تاثیری بر بار کمانش ندارد و هر قدر با برشهایی ارتفاع نیمکره کوتاهتر شود ، بار کمانش آن افزایش می یابد . نتایج عددی برای همه نمونه ها توسط نرم افزار ABAQUS به دست آمده و با نتایج تجربی مقایسه شده اند . نتایج عددی و تجربی نزدیکی بسیار زیادی با هم دارند.

Keywords


Updike, D.P. (1972). "On the large deformation of a rigid plastic spherical shell compressed by a rigid plate." Journal of Engineering for Industry, Vol. 94, PP. 949–55 .

Kitching, R. Houston, R. and Johnson, W. (1975). "A theoretical and experimental study of hemi spherical shells subjected to axial loads between flat plates." International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 17, PP .  693–703.

De’Oliveria, J. G. and Wierzbicki, T. (1982). "Crushing analysis of rotationally symmetric plastic shells." Journal of Strain Analysis, Vol. 17, No .4, PP. 229–36.

Gupta, N.K., Eswara Prasad, G.L. and Gupta, S. K. (1999). "Axial compression of metallic spherical shells between rigid plates." International Journal of Thin-Walled Structures, Vol. 34, No. 1, PP. 21–41.

Gupta, N.K. and Venkatesh, G. (2004). "Experimental and numerical studies of dynamic axial compression of thin walled spherical shells." International Journal of Impact Engineering, Vol. 30, No. 8–9, PP. 1225–40.

Gupta, N.K., Mohamed Sheriff N. and Velmurugan, R. (2008). "Experimental and numerical studies of buckling of thin spherical shells under axial loads." International Journal of Mechanical Sciences. Vol. 50, PP.  422–432.