تحلیل کمانش استوانه های هیبرید کامپوزیت – فلز تحت فشار هیدرواستاتیک با انتهای بسته و شرایط مرزی گیردار

در این پژوهش استوانه با ساختار هیبرید کامپوزیت - فلز تحت فشار هیدرواستاتیکی وشرایط مرزی گیردار مطالعه شده است. در روش تحلیلی ارائه شده برای حل مساله کمانش استوانه کامپوزیت - فلز از بسط سری فوریه و روش گالرکین استفاده شده است. در این روش، جابجایی شعاعی با استفاده از مود اول ارتعاشی تیر دوسرگیردار و جابجایی محوری نیز به شکل مشتق مرتبه سوم تابع تیر تخمین زده شده اند. ابتدا و انتهای استوانه ی مورد بررسی به وسیله دیسک های صلب بسته شده اند، که جایجایی محوری این دو دیسک عامل ایجاد تغییر شکل محوری در دیواره استوانه می شود. تاثیر نسبت طول استوانه به شعاع آن بر مقاومت به کمانش استوانه هایی از جنس های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با تغییر تعداد لایه های تشکیل دهنده پوسته استوانه، مقاومت به کمانش استوانه هایی با ضخامت های مختلف مورد بررسی قرار گرفته تا اثر ضخامت لوله بر مقاومت به کمانش آن مشاهده شود. اثر میزان فلز استفاده شده در استوانه با ساختار هیبرید کامپوزیت – فلز بر مقاومت به کمانش نیز از موضوعات مهمی است که در این پژوهش به آن پرداخته شده است. به منظور اطمینان از صحت روش ارائه شده، نتایج این روش در تحلیل کمانش استوانه با حل المان محدود مقایسه شده است. با استفاده از روش ارائه شده می توان فشار بحرانی کمانش لوله های کامپوزیت - فلز با خواص مکانیکی و ابعاد هندسی مختلف تحت فشار هیدرو استاتیکی را تحلیل نموده و به طراحی لوله هایی با بیشینه مقاومت به کمانش دست یافت.

Keywords:

کمانش استوانه , ساختار کامپوزیت – فلز , فشار بحرانی کمانش , فشار هیدرواستاتیک , روش گالرکین , سری فوریه