کمانش پوسته استوانه ای تقویتی جدار ضخیم تابعی با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی تحت بارهای محوری و جانبی یکنواخت

در این تحقیق به بررسی کمانش مکانیکی پوسته ی استوانه ای جدار ضخیم از جنس مواد مدرج تابعی با رینگ تقویتی تحت بارهای مجوری و جانبی یکنواخت پرداخته شده است. خواص مکانیکی پوسته در راستای ضخامت متغییر فرض شده است. ابتدا معادلات حاکم بر کمانش پوسته استوانه ای تابعی تقویت شده با رینگ، بر اساس تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی بدست آمده است. سپس، معادلات مشخصه حاکم به روش انرژی و بکار بردن تکنیک ریتز استخراج شده اند. در ادامه، با حل معادلات مشخصه، نیروی بحرانی کمانش پوسته استوانه ای جدار ضخیم از جنس مدرج تابعی تقویت شده تحت بارهای مجوری و جانبی محاسبه گردیده است. شرایط مرزی در لبه های دو انتهای پوسته استوانه ای تابعی به صورت گیردار-گیردار و آزاد-آزاد در نظر گرفته شده است. به منظور حصول اطمینان از روش حل تحلیلی ارائه شده، نتایج این تحقیق با نتایج به دست آمده از نرم افزار المان محدود مقایسه قرار گرفته که سازگاری مناسبی را نشان داده اند. در پایان، تاثیر عوامل مختلفی از جمله تغییرات ضخامت، شرایط مرزی، شرایط بارگذاری و پارامترهای هندسی پوسته و رینگ روی رفتار کمانشی پوسته استوانه ای مدرج تابعی تقویتی جدار ضخیم بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزایش کسر حجمی ماده مدرج تابعی در ساختار پوسته منجر به افزایش بار کمانشی می گردد و محل نصب رینگ تقویتی تاثیر قابل توجهی در بار بحرانی کمانشی آن دارد. نتایج ارائه شده می تواند به عنوان یک معیار مهم برای محققان جهت اعتبار سنجی روشهای عددی و تحلیلی استفاده شوند.

کلیدواژه ها:

Buckling ، FGM ، Shell ، Ring ، Uniform Loads ، کمانش ، ماده تابعی ، پوسته ، رینگ ، بارهای یکنواخت