mohammadali rasooli
-
پوسته های استوانه ای تحت فشار خارجی به طور فزاینده ای در بدنه شناورهای زیرسطحی غوص عمیق به کار می روند و فروپاشی آن ها عمدتا در اثر پدیده کمانش است. بهبود مقاومت سازه ها در برابر کمانش با اصلاح هندسه سازه میسر می گردد. برای تقویت پوسته های استوانه ای از افزایش ضخامت پوسته و تقویت های رینگی استفاده می شود. افزایش فشار و وجود محدودیت وزنی در سازه ها روش های جدیدتری را مطالبه می کند. در این پژوهش با ایجاد کنگره در میان رینگ ها و ترکیب عوامل هندسی موثر در کمانش، چگونگی تاثیر آنها بر افزایش فشار بحرانی کمانش سازه بررسی می گردد. به این منظور ابتدا یک استوانه با قطر و طول مشخص با تقویت هایی با ابعاد و فواصل مختلف مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس با ایجاد کنگره با شعاع انحنا های مختلف در شرایط کمانش بین رینگی تاثیر آن بر فشار کمانش و نسبت استحکام به وزن بررسی می شود. نتایج تحلیل ها نشان می دهد، افزایش فشار کمانش بحرانی در پوسته ی کنگره دار شده در حالتی که کمانش بین رینگی رخ داده است بسیار قابل توجه می باشد. به بیان دیگر موثر بودن اصلاح هندسی به این روش وابستگی زیادی به بین رینگی بودن کمانش دارد.
کلید واژگان: پوسته های استوانه ای، کمانش، پوسته های کنگره ای، زیرسطحی، فشار بالا، غوص عمیقCylindrical shells under external pressure are increasingly used in underwater vessels and their collapse is mainly due to the buckling phenomenon. Improving the resistance of these structures to buckle can be achieved by modifying the geometry of the structures. For reinforcement of cylindrical shells increasing the shell thickness and using ring stingers have been amongst the most popular methods. However, increased pressure and weight constraints of structures demand for more advanced methods. In this study, by corrugating of surfaces between the rings and combining the geometric factors those affecting the buckling, the effecting parameters on the critical buckling pressure of the structure were investigated. For this purpose, first a cylinder with a specific diameter and length with reinforcements of different dimensions and distances was evaluated. Then by corrugating with different radius of curvatures in inter-stiffener conditions the effect of these modifications on the buckling pressure and strength to weight ratio were investigated. The results of the analysis indicated that in the case of inter-stiffener buckling the increase of critical buckling pressure of corrugated shells is very significant. In other words, in this method the effectiveness of geometric modification is highly dependent on the inter-stiffener buckling.
Keywords: Cylindrical shells, Buckling, Corrugated shells, under water, High pressure, Deep dive -
در سال های اخیر، کاربرد پوسته های مخروطی تحت فشار خارجی به طور فزاینده ای در بدنه شناورهای زیرسطحی، بدنه موتور هواپیما و مخازن کارگاه های مواد شیمیایی توسعه یافته است. مقاومت پوسته های جدار نازک تحت فشار خارجی، اغلب تحت تاثیر پدیده کمانش است، پس بررسی این پدیده اهمیت زیادی دارد. کمانش پوسته های مخروطی به روش های مختلف ازجمله روش های تحلیلی و تجربی قابل محاسبه است که اغلب وقت گیر و دارای پیچیدگی های زیاد هستند. در این مقاله به کمک شبکه های عصبی، روشی ساده، سریع و دقیق برای پیش بینی فشار کمانشی و پس کمانشی پوسته های مخروطی ارایه می شود. ابتدا به کمک نرم افزار اجزاء محدود برای پوسته هایی با ضخامت و تقویت های مختلف فشار کمانشی و پس کمانشی محاسبه شده و در ادامه از نتایج تحلیل های عددی، آموزش های لازم به شبکه عصبی داده می شود. به منظور صحت سنجی نتایج، رفتار پیش بینی شده از طریق شبکه عصبی با نتایج حاصل از نرم افزار المان محدود مقایسه شده که بیانگر دقت بالای روش ارایه شده است. درنهایت با استفاده از مدل پیشگو، بار بحرانی کمانش خطی و غیرخطی برای پوسته های مخروطی در ضخامت و ابعاد تقویت مختلف در نمودارهایی ارایه می شود.
کلید واژگان: پوسته های مخروطی، رفتار پس کمانشی، تحلیل المان محدود، شبکه های عصبی مصنوعیHydrophysics Journal, Volume:6 Issue: 1, 2021, PP 143 -154In recent years, the conical shells under external pressure are widely used in construction of the under-water pressure hulls, covers of aero-engines and storage tanks. Strength of thin-walled shells under external pressure are usually influenced by the buckling phenomenon. So, its study is in high degree of importance. The buckling analysis of thin conical shells based on theoretical and experimental methods is accompanied by shortcomings such as time consuming and complexity. In this paper, an efficient method based on Artificial Neural Network (ANN) is presented for prediction of buckling and post-buckling behavior of conical shells. Primarily, the linear and non-linear buckling loads of the truncated cones with various thickness and stiffener dimensions are obtained by using the Finite Element (FE) analysis. Then, these obtained results are submitted to the Neural Network for training. In order to verify the solution procedure, the predicted results of ANN are compared with those of extracted from FE analysis. It is shown, that the predictive model benefits from high convergence and accuracy. Finally, some predicted results of buckling and post-buckling analysis of conical shells is figured.
Keywords: Thin conical shells, post-buckling behavior, finite element analysis, Artificial neural networks
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.