Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
بررسی رفتار پوستههای استوانهای با توزیعهای ضخامت مختلف تحت بارگذاریهای محوری شبه استاتیکی و ضربهای
An investigation into the behavior of cylindrical shells with different thickness distributions under axial quasi-static and impact loadings
در این مقاله، رفتار پوستههای استوانهای با توزیعهای ضخامت ثابت و ضخامت متغیر تحت بارگذاری محوری شبه استاتیکی به صورت تجربی و تحت ضربه محوری به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. پوستههای استوانهای با توزیعهای ضخامت ثابت و ضخامت متغیر مورد بررسی، از جنس فولاد و دارای قطر داخلی، طول و وزن یکسان میباشند. پوستههای استوانهای به وسیله دستگاه سقوط آزاد جرم تحت ضربه قرار میگیرند و منحنیهای تجربی نیروی محوری بر حسب زمان با استفاده از لودسِل به دست آورده میشوند، همچنین، برای شبیهسازی فرآیندهای ضربه از نرماَفزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. تاثیر توزیع ضخامت بر میزان کوتاهشدگی، انرژی جذب شده، شکل کمانش و منحنی نیروی محوری بر حسب زمان پوستههای استوانهای مورد بررسی قرار گرفته است. پی برده میشود که در بارگذاری محوری شبه استاتیکی، تغییر در توزیع ضخامت پوسته میتواند شکل کمانش را از کمانش ترکیبی (ترکیبی از مودهای متقارن و الماسی) به کمانش متقارن پیشرونده انتقال دهد. همچنین در بارگذاری محوری ضربهای، تغییر در توزیع ضخامت پوسته میتواند تعداد چروکهای کامل شده را تحت تاثیر قرار دهد. بررسیها حاکی از آن است که در شرایط انرژی ضربه یکسان، پوسته استوانهای با توزیع ضخامت متغیر، با کوتاهشدگی بیشتر، انرژی تقریباً یکسانی را در مقایسه با پوسته استوانهای با توزیع ضخامت ثابت جذب مینماید و نیروهای میانگین و بیشینه کمتری را به سازه تحت حافظت انتقال میدهد، لذا پوسته استوانهای با توزیع ضخامت متغیر جاذب انرژی بهتری است. مشخص میشود که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی برقرار است.
In this paper, the behavior of cylindrical shells with uniform thickness and functionally graded thickness distributions subjected to axial quasi-static loading is investigated experimentally and subjected to axial impact is investigated experimentally and numerically. Steel cylindrical shells with uniform thickness and functionally graded thickness distributions have same inner diameter, length and weight. Cylindrical shells are impacted by the drop hammer apparatus and experimental axial force-time curves are obtained by using a load cell; in addition, impact simulations are done by Abaqus finite element software. The effect of thickness distributions on the shortening, energy absorption, buckling shape and axial force-time curve of cylindrical shells is investigated. It is found that for axial quasi-static loading, a change in thickness distribution of cylindrical shell is able to convert the buckling shape from mixed buckling (a combination of axisymmetric and diamond modes) to progressive buckling, also for axial impact loading, a change in thickness distribution of cylindrical shell can affect the number of complete folds. The studies also suggest that at same impact energy, functionally graded thickness distribution cylindrical shell compared with uniform thickness distribution cylindrical shell absorbs approximately the same energy with more shortening and transforms less mean load and peak load to under protected specimen, thus, functionally graded thickness distribution cylindrical shell is a better energy absorption specimen. It is found that there is a good agreement between the experimental and numerical results.
پوسته استوانهای,توزیع ضخامت مختلف,ضربه محوری,جذب انرژی,کمانش پیشرونده
Cylindrical shell,Different thickness distribution,Axial impact,energy absorption,Progressive buckling
269
280
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2289&slc_lang=fa&sid=15
Reza
Rajabiehfard
رضا
رجبیه فرد
100319475328460065429
100319475328460065429
No
دانشگاه گیلان
Abolfazel
Darvizeh
ابوالفضل
درویزه
100319475328460065430
100319475328460065430
No
دانشگاه آزاد انزلی
Majid
Ali Tavoli
مجید
علی طاولی
100319475328460065425
100319475328460065425
Yes
University of Guilan
دانشگاه گیلان
Hamed
Sadeghi
حامد
صادقی
100319475328460065431
100319475328460065431
No
دانشگاه گیلان
Majid
Moghadam
مجید
مقدم
100319475328460065432
100319475328460065432
No
دانشگاه گیلان
Naser
Noorzadeh
ناصر
نورزاده
100319475328460065433
100319475328460065433
No
موسسه آموزش عالی احرار