بررسی رفتار پوسته های استوانه ای با توزیع های ضخامت مختلف تحت بارگذاری های محوری شبه استاتیکی و ضربه ای

در این مقاله، رفتار پوسته های استوانه ای با توزیع های ضخامت ثابت و ضخامت متغیر تحت بارگذاری محوری شبه استاتیکی به صورت تجربی و تحت ضربه محوری به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته های استوانه ای با توزیع های ضخامت ثابت و ضخامت متغیر مورد بررسی، از جنس فولاد و دارای قطر داخلی، طول و وزن یکسان می باشند. پوسته های استوانه ای به وسیله دستگاه سقوط آزاد جرم تحت ضربه قرار می گیرند و منحنی های تجربی نیروی محوری بر حسب زمان با استفاده از لودسل به دست آورده می شوند، همچنین، برای شبیه سازی فرآیند های ضربه از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. تاثیر توزیع ضخامت بر میزان کوتاه شدگی، انرژی جذب شده، شکل کمانش و منحنی نیروی محوری بر حسب زمان پوسته های استوانه ای مورد بررسی قرار گرفته است. پی برده می شود که در بارگذاری محوری شبه استاتیکی، تغییر در توزیع ضخامت پوسته می تواند شکل کمانش را از کمانش ترکیبی (ترکیبی از مودهای متقارن و الماسی) به کمانش متقارن پیشرونده انتقال دهد. همچنین در بارگذاری محوری ضربه ای، تغییر در توزیع ضخامت پوسته می تواند تعداد چروک های کامل شده را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی ها حاکی از آن است که در شرایط انرژی ضربه یکسان، پوسته استوانه ای با توزیع ضخامت متغیر، با کوتاه شدگی بیشتر، انرژی تقریبا یکسانی را در مقایسه با پوسته استوانه ای با توزیع ضخامت ثابت جذب می نماید و نیروهای میانگین و بیشینه کمتری را به سازه تحت حافظت انتقال می دهد، لذا پوسته استوانه ای با توزیع ضخامت متغیر جاذب انرژی بهتری است. مشخص می شود که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی برقرار است.

کلیدواژه ها:

Cylindrical shell ، Different thickness distribution ، Axial impact ، energy absorption ، Progressive buckling ، پوسته استوانه ای ، توزیع ضخامت مختلف ، ضربه محوری ، جذب انرژی ، کمانش پیشرونده