بررسی تجربی رفتار سازه های استوانه - مخروط و مقایسه با پوسته های استوانه ای با شعاع یکسان

در این مقاله رفتار استاتیکی، پوسته های جدار نازک تحت بارگذاری داخلی، مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظورآنالیز اینگونه سازه ها با استفاده از یک دستگاه هیدرو استاتیک که توسط محققین همین آزمایشگاه طراحی و ساخته شده بود و توانمندی ایجاد فشار، در بازه 0-30 Mpa را داشت در دستور کار قرار داده شد. یک سری آزمایشات بر روی استوانه های جدار نازک از جنس آلومینیوم 6063، انجام گرفت.نمونه ها در سه هندسه مختلف با ضخامت یکسان با فرایند ساخت اکستروژن و تحت عملیات حرارتی آماده سازی شد همچنین یک سری آزمایشات بر روی پوسته هایی با هندسه استوانه مخروط در سه مقیاس از جنس آلومینیوم 1050 که با فرایند تولید Spining تولید شده بود، انجام گرفت. بارگذاری, تا مرز شکست سازه اعمال شدو اطلاعات انها توسط دستگاه ثبت گردید. بررسیها بر روی میزان تغییر فرم نهایی,فشار شکست نهایی صورت گرفت. مطابق نتایج بدست آمده فشار شکست استاتیکی پوسته ها تابعی از جنس و هندسه سازه می باشد. با استفاده از تستهای انجام شده بر روی پوسته های استوانه ای مورد بررسی فشار دقیق فروریزش برای هر سه مقیاس و هندسه بدست آمده و سطح تسلیم مورد نظر نیز با رابطه فشار شکست استاتیکی استوانه ها مقایسه گردید که منجر به استخراج یک مدل نیمه تجربی برای پیش بینی فشار شکست استوانه گردید. همچنین رفتار استاتیکی سازه های استوانه مخروط مطابق پیش بینی حاصل از تئوری های استوانه دیده شد به طوری که فشار شکست استاتیکی در این نمونه ها در میان حد بالای شکست و حد پایین شکست استانیکی قرار گرفت. همچنین این نتایج با نتایج پوسته های استوانه ای با شعاع یکسان مقایسه شد و مشاهده گردید که نتایج بسیار به هم نزدیک است و میزان اختلاف فشار شکست در دو نمونه استوانه و استوانه مخروط با شعاع یکسان در حدود 1% مشاهده گردید.این مسئله نشان می دهد که تئوریهای استوانه برای استوانه مخروط نیز می تواند با دقت خوبی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بارگذاری داخلی ، رفتار استاتیکی ، استوانه مخروط ، پوسته جدار نازک