پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 404 |
| تعداد مقالات | 5,423 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,526,382 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,023,234 |
بررسی کمانش در پوسته استوانه‌ای با جوش طولی و محیطی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 9، دوره 50، شماره 3، مرداد و شهریور 1397، صفحه 551-560 اصل مقاله (2.14 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2017.12721.5408 | ||
| نویسندگان | ||
| پیام سیدمنیر* ؛ ایرج ستاری فر؛ محمود شاکری | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| پوستههای استوانه ای نازک بطور وسیعی در صنایع نفت، گاز و در صنایع هوا و فضا مورد استفاده قرار م یگیرند، معمولا این پوسته ها تحت تاثیر نیروهای محوری، فشار داخلی، فشار خارجی و نیروهای پیچشی می باشند، بنابراین طراحی ایمن در مقابل کمانش برای این پوسته ای نازک، بسیار حائز اهمیت است. سال ها علت کمانش پوسته ها در نیرویی کمتر از نیروی تئوری محاسبه شده از حل کلاسیک به صورت معمایی نزد محققین و دانشمندان علم مکانیک مطرح بوده، تا اینکه پس از انجام آزمای شهای متعدد مشخص شد، نقصها شامل عیب های هندسی، تغییر در ضخامت، عدم یکنواختی خواص مواد و شرایط مرزی و به طور کلی هر عیبی در مقایسه با یک پوسته استوانه ای کامل بدون عیب، منشاء کاهش نیروی کمانش نسبت به مقدار کلاسیک آن می باشد که مهم ترین آنها عیوب هندسی و خارج از گردی بودن پوسته نسبت به حالت کامل استوانه است. این نقصها معمولاً تابع روش ساخت می باشند، جوشکاری پوسته ها در مخازن تحت فشار خود یکی از دلایل مهم ایجاد نقص های هندسی بخصوص در پیرامون محل جوشکاری است. این پژوهش به بررسی اثرات جوش در پوسته های استوانه ای تحت بار محوری می پردازد، به این ترتیب که نمونه هایی از جنس فولاد با جوش طولی و محیطی ساخته شده و عیب های هندسی آنها اندازه گیری و سپس تحت آزمایش کمانش قرار گرفته اند. همچنین عیب های اندازه گیری شده در مدل المان محدود اعمال و نیروی کمانش حاصل از آنالیز المان محدود با آزمایش تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد جوشکاری باعث کاهش قابل ملاحظه نیروی کمانش نسبت به مقدار نیروی بحرانی کلاسیک گردیده و کمانش پوسته با جوش طولی و محیطی به دلیل افزایش عیب های هندسی در نیرویی کمتر از پوسته ای با جوش فقط طولی رخ می دهد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کمانش؛ نواقص هندسی؛ پوسته استوانه ای؛ فشار محوری؛ جوش؛ مخازن | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Buckling Analysis on Cylindrical Shell with Longitudinal and Circumferential Welds | ||
| نویسندگان [English] | ||
| P. Seyedmonir؛ I. Sattarifar؛ M. Shakery | ||
| Mechanical Engineering Department, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Near to a century, buckling on shells especially on cylindrical shells under axial compression is Bing survey. Buckling of shells carried out less than classical load and many years it was a puzzle for mechanical scientists and researchers. Exactly estimate of buckling critical load for optimum design and safety in mechanical structures like as pressure vessel, rockets, airplane body is very important because buckling is catastrophic. Imperfections consist of geometric defects, variation in thickness, material properties uniformity and boundary condition can be decrease buckling critical load. Geometric imperfections like as out of roundness and ovality is the result of manufacturing process. Plate roll forming and welding is a method for shell fabrication and unavoidable and welds are source of imperfections. Three cylindrical shells fabricated by roll forming and welding. Imperfections of shells measured by 3D scan camera and then tested under axial compression with press. Results show welds have created imperfections especially around the weld line and decrease critical buckling load. Shell with circumferential weld buckled lower than buckling load of shells with only longitudinal weld line. Measured imperfections introduce to nodes in finite element mesh modeling directly and results of finite element analysis compared to experimental load – displacement curves until the effects of welds on critical load compare to perfect shell buckling load. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Buckling, Imperfections, Cylindrical shell, Axial Pressure, Weld | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Bo. O. Almroth, Do. Brush, Buckling of bars, plates and shells, (1975). [2] M.H Schneider, Jr. and R.J. Feldes, J.R. Halcomb and C.C. Hoff. Stability analysis of perfect and imperfect cylindrical Shell using MSC/Nastran linear and nonlinear buckling. Mc Donnell Douglas Aerospace (1994). [3] L. H. Donnell, A new Theory for the buckling of thin cylindrical under axial compression, ASME Vol.56, (1934) 795-806. [4] KOITER W. T. The Effect of Axisymetric Imperfection on Buckling of Cylindrical Shell under Axial Compression, Lockheed Missiles and Space Co. Rep. 6-90-63-86 Palo Alto Calif, (1963). [5] KOITER W. T. On The Stability of Elastic Equilibrium .Ph.D Thesis, Delft University Amsterdam, (1945). [6] J. de Vries.The Imperfection Data Bank And its Application. Ph.D Thesis ISBN 978-90-8892-012-7 The Netherlands Defense Academia, (2009). [7] A.J. Sobey. The Buckling of Axially Loaded Circular Cylinder with Initial Imperfection. Aeronautical Research Council Reports and Memoranda Royal Aircraft Establishment Bedford England, (1966). [8] D. MOSS. Pressure Vessel Design Manual, Gulf Professional Publishing, America, (2004). [9] ABAQUS CAE Users Manual Ver. 6.4 [10] J. ARBOCZ. Recent Development In Shell Stability Analysis. International Colloquium on Stability of Steel Structure also Technical University Delft The Netherland, (1990). [11] V. I. Weingarten, P.Seide. Buckling of Thin Walled Circular Cylinders SP-8007, NASA, (1968). [12] CEN. Euro code 3 Stability of Shell Structure, EN1993 1-6, (2009). [13] T. Kobayashi, Y. Mihara. Application of Abaqus for Practical Postbuckling Analyses of Cylindrical Shells under Axial Compression, SIMULIA Customer Conference. Tokyo, Japan, (2010). [14] J. Singer, H. Abramovich, The Development of Shell Imperfection Measurement Techniques. Thin-Walled Structure 23(1995) 379-398. [15] Tian Chen. On Introduction Imperfection in the Non-Linear Analysis of Buckling of Thin Shell Structure. Ph.D. Thesis. Mechanics Department of TU Delft University, 2014. [16] C. lin , et al. Effect of weld reinforcement on axial plastic buckling of welded steel cylindrical shells. Journal of Zhejiang University, SCIENCE A 13.2 (2012). [17] Fang, Zhou, Effect of weld on axial buckling of cylindrical shells. Advanced Materials Research. Vol. 139, (2010). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,268 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,159 |
||
