عملکرد حلقه های CFRP بر تغییر مد کمانش عمودی پوسته های استوانه ای جدارنازک فولادی تحت بارگذاری فشار یکنواخت خارجی

پوسته های استوانه ای جدار نازک فولادی در مهندسی عمران اهمیت زیادی دارد. آنچه که موجب اهمیت این سازه ها می شود داشتن ضخامت کم آنها نسبت به دیگر ابعاد این سازه ها می باشد همین ویژگی مسئله ناپایداری را یک عامل تعیین کننده در رفتار این سازه ها قرار داده است. نازک بودن پوسته از یک سو و فشاری بودن میدان نیروها از سوی دیگر پوسته را در معرض کمانش قرار می دهد. همواره سعی و تالش محققین براین بوده است که با شناخت رفتار انواع مصالح و نیز انواع هندسه آنها بتوانند ظرفیت کمانش پوسته های استوانه ای جدار نازک را افزایش دهند و در نتیجه بتوانند از سازه موجود حداکثر استفاده را داشته باشند. روشهای مرسوم جهت تقویت این سازه ها روش استفاده از حلقه های فولادی می باشد ولی این روش با توجه به اینکه نیاز به جوشکاری دارد می تواند باعث ایجاد نامکلی و ایجاد تنشهای پس ماند در پوسته شود. همچنین در اثر جوشکاری احتمال آتش سوزی نیز در مخازن حاوی سوخت وجود دارد. در مقابل استفاده از مصالح جدید CFRP دارای مزایای زیادی می باشد و در این تحقیق استفاده از رینگهای CFRP به عنوان مصالح جدید و جایگزین رینگهای فولادی مورد تحقیق قرار گرفته است. در این تحقیق از بارگذاری فشار یکنواخت خارجی استفاده شده است . این نوع بارگذاری عموما موقع تخلیه مخازن و پوسته های استوانه ای بوجود می آید. در این تحقیق آزمایشگاهی از نوارهای CFRP بعنوان تقویت کننده در مقابل کمانش پوسته در محل های معین در ارتفاع پوسته استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که رینگهای CFRP بصورت موثری با تغییر مد کمانش عمودی و افزایش موجهای محیطی ظرفیت کمانشی پوسته های جدار نازک را در مقابل بارگذاری فشار یکنواخت خارجی افزایش می دهد. نتایج بدست آمده مطابقت خوبی با نتایج روابط ریاضی برای ظرفیت پوسته ها و نیز با نتایج تحلیل های عددی مدلسازی شده نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

ظرفیت کمانشی و فراکمانشی ، بار بحرانی کمانش ، مخازن جدار نازک ، نوار CFRP ، موجهای محیطی