مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل دینامیکی استوانه جدار ضخیم بلند تحت فشار داخلی دینامیکی با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان
2 استادیار دانشگاه گیلان
چکیده
طراحی لوله‌های انتقال گاز، لوله‌های تفنگ، لوله‌های موتور انفجار در جت و غیره همگی مرتبط با مساٴله لوله تحت بارگذاری داخلی دینامیکی می‌باشند. در مقاله حاضر پاسخ دینامیکی پوسته استوانه‌ای جدار ضخیم، تحت بارگذاری داخلی دینامیکی با در نظر گرفتن تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا و مقایسه آن با تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول میرسکی- هرمان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است و اثر اینرسی دورانی و تغییر شکل‌های برشی عرضی در معادله‌های حاکم بر سامانه دینامیکی در نظر گرفته شده است. بدین منظور ابتدا معادلات حرکت پوسته استوانه‌ای توسط اصل همیلتون به‌دست می‌آیند سپس معادله‌های حرکت پاره‌ای به دست آمده، با تغییر متغیر به معادله‌های دیفرانسیلی معمولی تبدیل می‌شوند که با این روش، مساٴله به صورت تحلیلی تحت انواع بارگذاری‌های دینامیکی بدون در نظر گرفتن اثر شرایط مرزی دو سر استوانه با فرض بلند بودن طول آن قابل حل است. همچنین مساٴله مورد نظر توسط روش اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکس مدل سازی و سابروتین نویسی شده و با نتایج حل تحلیلی صحه‌گذاری شده است. مقایسه نتایج روش تحلیلی مرتبه بالا و مرتبه اول با روش اجزا محدود نشان می‌دهد که تئوری مرتبه بالای استفاده شده برای محاسبه پاسخ دینامیکی استوانه جدار ضخیم در نواحی دورتر از لایه میانی دقیق‌تر و مطلوب‌تر است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Dynamic analysis of long thick cylindrical shell subjected to dynamic internal pressure using high order shear deformation theory

نویسندگان English

Sayyed Ali Azarpazhoo 1
Sayyed Roohollah Kazemi 2
1 Department of Mechanical Engineering, University of Guilan, Guilan, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, University of Guilan, Guilan, Iran
چکیده English

Designing explosion of gas pipelines, gun tubes, pulse detonation engine tubes and etc, all related to problem of cylindrical shell subjected to dynamic internal loads. In this paper, dynamic response of the thick cylindrical shell subjected to dynamic internal load with considering the high order shear deformation theory (HODT) is investigated and compared with the first order shear deformation theory of Mirsky- Hermann (FSDT). The effects of transverse shear deformation and rotatory inertia were included in the governing equations of the dynamic system. First, the equations of motion have been derived by using Hamilton’s principle then by changing variables the obtained partial differential equations have been converted to ordinary differential equations. With this method, the problem can be solved for various mechanical moving pressure loads without considering the effect of boundary conditions with long length assumption. The results of the present analytical method have been verified by comparing with finite element results, by using software. The comparison of the results with the finite element method shows that the high order theory and first order Mirsky-Hermann theory can predict the dynamic response of the thick cylindrical shell and the high order theory in areas away from the middle layer is more successful.

کلیدواژه‌ها English

Thick Cylindrical Shell
dynamic response
Dynamic Load
High Order Deformation Theory