مطالعه ی آماری تاثیر نقص هندسی بر کمانش پوسته ی نیم کره فلزی ساخته شده به روش کشش عمیق

پوسته های نیم کره ای فلزی تولید شده با روش کشش عمیق در کاربردهای صنعتی و مهندسی مکانیک نقش حیاتی دارند، اما نقص های هندسی سطحی مانند فرورفتگی ها، موج های موضعی و تغییر ضخامت می توانند اثرات قابل توجهی بر بار بحرانی و الگوهای کمانش این سازه ها داشته باشند. هدف این پژوهش بررسی آماری اثرات نقص های هندسی تصادفی و تجمعی بر بار بحرانی، مودهای کمانش و تمرکز تنش در پوسته های نیم کره ای فلزی بود. برای این منظور، ۸۰۰ نمونه شبیه سازی شده با ترکیب های مختلف فرورفتگی و موج های سطحی تحلیل شد و اثرات موقعیت، عمق و ترکیب نقص ها بر کاهش بار بحرانی و تغییر شکل های غیرمحوری و پیچشی بررسی گردید. نتایج نشان داد که نقص های تجمعی و موج های سطحی بیش از ۰.۵ میلی متر کاهش بار بحرانی تا ۵۵ درصد را موجب شدند و پراکندگی مودهای کمانش و تمرکز تنش به شدت افزایش یافت. تحلیل نسبت شعاع به ضخامت نشان داد که پوسته های با نسبت بالاتر بیشترین حساسیت را دارند و نقص های نزدیک قطب بیشترین اثر را بر کاهش بار بحرانی دارند. یافته ها نشان داد که تحلیل آماری، شبیه سازی مونت کارلو و بررسی اثرات تجمعی نقص ها می تواند مبنای طراحی مقاوم و پایدار پوسته ها باشد و پیشنهاد شد که تقویت موضعی، اصلاح نسبت شعاع به ضخامت و کنترل دقیق هندسه سطحی در فرآیند تولید اعمال شود. نتایج این پژوهش در مقایسه با یافته های پیشین دقت بیشتری در پیش بینی کاهش بار بحرانی، اثرات غیرخطی تجمعی و فعال شدن مودهای پیچشی ارائه می دهد و می تواند استانداردی برای طراحی مقاوم پوسته های نیم کره ای فلزی در کاربردهای صنعتی فراهم کند.

کلیدواژه ها:

پوسته نیم کره ای ، نقص هندسی ، کمانش ، تحلیل آماری ، کشش عمیق ، تقویت موضعی ، نسبت شعاع به ضخامت.