مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اثرات شرایط مرزی و بارگذاری بر کمانش پلاستیک دینامیکی پوسته های استوانه ای تحت بار ضربه ای محوری

نویسندگان
1 دانشگاه گیلان
2 دانشگاه آزاد اسلامی
3 استادیار دانشگاه گیلان
چکیده
کمانش پلاستیک دینامیکی پوسته‌های استوانه‌ای دایروی تحت ضربه محوری در حالت متقارن مورد بررسی قرار گرفته است و با استفاده از معیار تسلیم ون میسز، روابط ساختاری بین نموهای تنش و نموهای کرنش برای پوسته استوانه‌ای از ماده الاستیک-پلاستیک، با رفتار کرنش سختی خطی استخراج گردیده است. معادلات دینامیکی غیر خطی پوسته استوانه‌ای با استفاده از روش تفاضل محدود برای سه حالت از شرایط مرزی و دو نوع بارگذاری حل شده‌اند. دو نوع بارگذاری‌ بصورت پوسته استوانه‌ای ساکن تحت ضربه محوری و پوسته استوانه‌ای متحرک همراه با جرم وصل شده تحت برخورد به دیوار صلب، در نظر گرفته شده است. رشد و گسترش کرنش‌های محوری و جانبی و همچنین شکل کمانش پوسته‌های استوانه‌ای از نقطه نظر انتشار موج تنش برای شرایط مرزی و بارگذاری‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی‌های صورت گرفته نشان می‌دهد که بعد از رسیدن موج تنش پلاستیک به انتهای آزاد، کل پوسته تحت تغییر شکل پلاستیک قرار می‌گیرد. ضمناً مشخص گردید، کوتاه‌شدگی و جذب انرژی مستقل از شرایط مرزی و نوع بارگذاری می‌باشند. شکل کمانش پوسته‌های استوانه‌ای وابسته به شرایط مرزی و نوع بارگذاری بوده و نیروی بیشینه در انتهای آزاد و تحت ضربه مستقل از شرایط مرزی و وابسته به نوع بارگذاری است. نتایج تئوری حاضر با نتایج تجربی مقایسه شده و مشخص گردید که تطابق خوبی بین این نتایج برقرار می-باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of boundary and loading conditions on the dynamic plastic buckling of cylindrical shells under axial impact

نویسندگان English

Reza Rajabiehfard 1
Abolfazel Darvizeh 2
Mansoor Darvizeh 1
Reza Ansari 3
Hamed Sadeghi 1
چکیده English

In this paper, the dynamic plastic buckling of axisymmetric circular cylindrical shells subjected to axial impact is investigated. The von Mises yield criterion is used for the elastic-plastic cylindrical shell made of linear strain hardening material in order to derive the constitutive relations between stress and strain increments. Nonlinear dynamic circular cylindrical shell equations are solved with the finite difference method for three types of boundary conditions and two types loading. Two types of loading are stationary cylindrical shells impacted axially and traveling cylindrical shells impacted on a rigid wall. The growth and improvement of axial and lateral strains and buckling shapes of cylindrical shells are investigated for different boundary and loading conditions, from the viewpoint of stress wave propagation. It is found that the total length of cylindrical shell is affected by the plastic deformation when the plastic wave reaches unimpacted end. Also it is found that shortening and energy absorption are independent of loading and boundary conditions. The buckling shapes are affected by loading and boundary conditions; also peak loads at impacted and unimpacted ends are affected by loading conditions and are independent of boundary conditions. The presented theoretical results are compared with some experimental results and good agreement is obtained.

کلیدواژه‌ها English

Axial impact
plastic buckling
peak load
stress wave propagation