حل تحلیلی تنش ها در پوسته کروی مخزن چند لایه کامپوزیتی جدار نازک تحت فشار داخلی به کمک تئوری کلاسیک پوسته ها

به دست آوردن مقادیر تنش ها در پوسته کروی یک مخزن چند لایه کامپوزیتی جدار نازک به روشی کاملا تحلیلی و بدون نیاز به استفاده از روش های عددی در حل معادلات، موضوعی است که تا کنون بررسی نشده است. در این مقاله با استفاده از حلی کاملا تحلیلی به کمک تیوری کلاسیک پوسته ها، مقادیر تنش ها در هر لایه از پوسته کروی مخزن چند لایه کامپوزیتی جدار نازک به دست آمده است. در این روش حل با استفاده از معادلات تعادل، قانون هوک، روابط کرنش - جابجایی و انحنا - جابجایی، معادلات حاکم بر پوسته دوران یافته عمومی کامپوزیتی استخراج گردیده و سپس معادلات حاکم بر پوسته کروی متقارن به دست آمده اند. در ادامه به کمک معادلات سازگاری جابجایی و چرخش، نیروها و تنش ها در تقاطع پوسته کروی و استوانه کامپوزیتی استخراج شده اند و پس از آن تنش های طولی و محیطی در پوسته کروی مخزن کامپوزیتی جدار نازک تحت فشار داخلی در هر لایه به دست آمده اند. در نهایت نتایج حل کاملا تحلیلی بر مبنای تیوری کلاسیک پوسته ها با نتایج حل عددی اجزاء محدود مقایسه شده و نشان داده شده است مقادیر تنش حاصل از نتایج تحلیلی انطباق خوبی با نتایج حل عددی دارند و می توان با استفاده از نتایج این حل تحلیلی مخازن کامپوزیتی را به صورت بهینه طراحی نمود.