عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر نقص های اولیه هندسی بر کمانش و پساکمانش پوسته های استوانه ای کامپوزیتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی هوافضا - سازمان های هوافضایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72662;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72662
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- یحیی تدریسی جوان
- استاد راهنما
- بابک میرزاوند بروجنی, شاهرخ شمس
- چکیده
- وجود نقص های اولیه ی هندسی ناشی از خطاهای فرایند تولید به میزان قابل توجهی بار بحرانی کمانش سازه ی پوسته ی استوانه ای را کاهش می دهد. لذا برآورد نسبتا دقیق میزان کاهش مقاومت کمانشی پوسته ی استوانه ای یکی از موضوعات مهم در زمینه ی تحقیقاتی کمانش سازه ها محسوب می گردد. در این پژوهش تلاش بر ارائه ی حل شکل بسته برای تعیین بار بحرانی کمانش و مسیر پساکمانش پوسته های استوانه ای کامپوزیتی دارای نقص اولیه می باشد. سازه از کامپوزیت چندلایه ی ارتوتروپیک و متقارن تشکیل شده و در معرض بارهای مکانیکی و حرارتی و یا ترکیبی از آن ها قرار می گیرد. شرایط تکیه گاهی ساده فرض می شوند. نقص اولیه به دو شکل متفاوت مدل ون-دانل و مدل کویتر مدل سازی می شود. انرژی پتانسیل کل سازه به منظور دستیابی به معادلات تعادل و پایداری، کمینه سازی میشود (تغییرات مرتبه ی اول و دوم) و از حل معادلات پایداری به یک روش نیمه تحلیلی و یافتن پاسخ مسئله ی مقدار ویژه ی مربوطه، فرمول های مستقیم شامل ترم های مدل کننده ی نقص اولیه برای بار بحرانی کمانش حاصل می شوند. همچنین در تحلیل جداگانه ای با حل معادلات تعادل، مسیر غیرخطی تعادل (کمانش و پساکمانش) شامل پارامتر نقص اولیه به دست می آید. در نهایت بررسی عددی جهت بررسی میزان تأثیر نوع و اندازهی نقص مدل سازی شده و سایر پارامترهای تأثیرگذار هندسی و خواص ماده بر مقدار بار بحرانی کمانش و مسیر پساکمانش صورت می گیرد.
- Abstract
- Elastic buckling and postbuckling analysis of imperfect laminated composite cylindrical shells under thermo-mechanical loads is carried out through two distinct linear and nonlinear approaches. Derivation of equations is based on the classical laminated shell theory using the Sanders nonlinear kinematic relations. The stability equations for the imperfect laminated composite cylindrical shell are obtained using the method of calculus of variations. The novelty of the present work is to obtain closed form solutions for critical buckling loads and nonlinear postbuckling paths of the imperfect laminated composite cylindrical shells, which may be easily used in engineering design applications. The effects of shell geometry, magnitude of initial geometric imperfections, and lay-up configuration on the critical buckling load and postbuckling paths are investigated. The results reveal that initial geometrical imperfections and lay-up configuration play major roles in the buckling and postbuckling behavior of the imperfect laminated composite cylindrical shell under the action of thermal and mechanical loads. Results for various states are verified with the known data in the literature. Keywords: Initial Geometric Imperfections, Buckling and Postbuckling, Composite Cylindrical shells, Closed Form Solution.
