امکان سنجی بهبود طراحی سیلندرهای دوار استوانه ای و مخروطی با بررسی تاثیر پارامترهای ابعادی

در سال های اخیر با توجه به کاربرد وسیع سازه های دوار سیلندری فلزی و کامپوزیتی در صنایع مختلف ازجمله هوافضا، نفت و گاز، هسته ای و غیره، بررسی و حصول اطمینان از ایمنی آن ها در کنار تلاش برای کاهش وزن با مطالعه بر روی پارامترهای ابعادی هندسه سازه به عنوان یکی از اهداف مهم پژوهشگران و طراحان سازه مطرح شده است. از مهم ترین پارامترهای ابعادی موثر بر بهبود رفتار تنش سیلندرها می توان به ایده های تغییر در ابعاد ضخامت یک سیلندر و یا استفاده از سیلندرهای مخروطی با مطالعه بر زاویه راس مخروطی آن ها اشاره کرد که در این پژوهش به منظور بررسی تاثیر تغییرات ابعاد هندسی بر رفتار سیلندرها و نتیجه گیری از این رفتارها به منظور طراحی های مطلوب سازه های دوار به ویژه سیلندرها به طور جداگانه موردبررسی قرارگرفته است. به منظور تعیین تاثیر این متغیرهای ابعادی، سیلندرهای دوار موردبررسی در این پژوهش همگی تحت شرایط بارگذاری مشخص و برابری مدل سازی و تحلیل گردیده است. برای مدل سازی و تحلیل از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. نتایج بررسی نشان می دهد کاهش و افزایش بیش ازحد مناسب ضخامت عامل نامطلوبی در طراحی بوده و نیاز است تا در هر حالت مشخص بهترین ضخامت با بررسی رفتار مجموعه ای کامل از ضخامت های ممکن انتخاب گردد. همچنین نتایج بررسی نشان می دهد در صورت استفاده از سیلندر مخروطی تعیین زاویه مخروطی ۱۵ درجه منجر به ایجاد کمترین تنش در سازه دوار خواهد گردید. نتایج حاکی از آن است که افزایش ۱۰ درجه ای در زاویه راس مخروط می تواند منجر به افزایش بیش از ۵ برابری در بیشینه تنش ها گردد که بایستی در طراحی این سازه ها موردتوجه قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

سازه های دوار ، روش اجزاء محدود ، زاویه راس مخروطی ، پارامتر موثر طراحی ، تنش بیشینه.