مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

استفاده روش حل دیفرانسیل مربعات در تحلیل مخزن استوانه ای فلز کامپوزیت تحت بار دینامیکی

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 استاد مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این مقاله حل تحلیلی و عددی مخزن استوانه ای فلز کامپوزیت تحت بار دینامیکی به کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و روش حل دیفرانسیل مربعات بررسی شده است. بدین منظور ابتدا معادلات تعادل پوسته بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استخراج شده است. بار اعمالی به پوسته از نتایج آزمایش تجربی یک سوخت دو پایه بدست آمده و سپس بصورت یک بار دینامیکی به مدل مورد استفاده در تحلیل عددی و تئوری اعمال شده است. هدف از این مقاله بررسی رفتار مخزن استوانه ای فلز کامپوزیت تحت بار دینامیکی با روش تئوری برشی مرتبه اول و مقایسه نتایج آن با حل عددی می باشد. لذا پس از استخراج روابط تعادل پوسته بر اساس تئوری مورد نظر برای حل این روابط از روش دیفرانسیل مربعات استفاده شده است. پس از بدست آوردن روابط حاکم بر مسئله در یک پوسته فلز کامپوزیت این روابط به فرم معادلات ماتریسی مربوط به روش حل دیفرانسیل مربعات استخراج شده است. برای اعمال شرایط مرزی از دو حالت شرایط تکیه گاه ساده و تکیه گاه گیردار استفاده شده و نتایج حاصل از این دو حالت با یکدیگر مقایسه شده است. برای حل معادلات دیفرانسیلی بدست آمده، از کد برنامه نویسی متلب استفاده شده است. برای صحه گذاری نتایج حل تئوری، مدلسازی و تحلیل عددی مدل مورد نظر در نرم افزار المان محدود آباکوس صورت گرفته و نتایج بدست آمده از این نرم افزار با نتایج بدست آمده از برنامه نویسی با روش حل دیفرانسیل مربعات مورد مقایسه قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The use of the differential quadrature method in the analysis of composite metal cylindrical vessel under dynamical load

نویسندگان English

Ali Asghar Masoumi 1
Gholam Hossein Rahimi 2
Gholam Hosain Liaghat 2
چکیده English

In this paper, numerical and analytical solution of composite metal cylindrical vessel are investigated under dynamic load using first-order shear deformation theory and differential quadrature method. For this purpose, the shell equilibrium equations are derived based on the first order shear deformation theory. The load applied to the shell is achieved from the experimental test of a double-base propellant and then, is applied to the model in numerical and theoretical analysis. The aim of this paper is study and investigate the behavior of the composite metal cylindrical vessel under dynamic load with first-order shear deformation theory and comparing its results with the numerical solution. Therefore, after extracting the shell equilibrium equations are used from differential quadrature method for solve the equations. Then, the governing equations are extracted in a composite metal cylindrical vessel to form the matrix equations to solve with differential quadrature method. To apply boundary conditions from free and support clamping conditions are used and the results of these two modes are compared together. The MATLAB programming code is used to solve differential quadrature equations. To validate theoretical results, modeling and numerical analysis done by Abaqus finite element software and then, results are compared with the analytical solution using the differential quadrature method.

کلیدواژه‌ها English

Differential quadrature
composite metal vessel
first-order shear deformation
Dynamic Load
Finite element