بررسی تاثیر ناکاملی بدنه اریب بر رفتار کمانشی مخازن استوانه ای فولادی تحت بارگذاری فشار خارجی یکنواخت

سازه های پوسته ای به دلیل پایین بودن ضخامت نسبت به دیگر ابعاد، جزو سازه های لاغر محسوب شده و در معرض کمانش می باشند. در این سازه ها به علت وسعت زیاد پوسته، امکان ساخت یکپارچه وجود نداشته و از تعدادی قطعات پانلی دارای انحنا، که به یکدیگر جوش داده شده اند استفاده می گردد. به همین دلیل ناکاملی های هندسی مختلفی بروز می کنند. عمده این ناکاملی ها در اثر فرآیند جوشکاری، حمل ونقل، رولینگ نامناسب و مشکلات نصب و اجرا به وجود می آیند. این ناکاملی ها تاثیر مستقیمی در رفتار سازه ای پوسته ها به هنگام کمانش و بار فشاری خارجی دارند. با توجه به این که در اکثر مخازن پوسته ای در دوران بهره برداری امکان به وجود آمدن حالت مکش (خلا) زیاد می باشد، لذا نازک بودن پوسته از یک طرف و فشاری بودن نیروهای وارده از سوی دیگر پوسته را در معرض کمانش قرار می دهد. در این تحقیق ناکاملی ناشی از انحراف بدنه مخزن نسبت به راستای قائم تحت عنوان ناکاملی بدنه اریب در مخازن استوانه ای فولادی به صورت آزمایشگاهی مدل شده و تاثیر آن بر رفتار کمانشی این مخازن تحت اثر فشار خارجی یکنواخت بر روی نمونه های آزمایشگاهی با مقیاس مشخص مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد. همچنین آنالیز المان محدود نمونه های آزمایشگاهی توسط نرم افزار ansys انجام شده و نهایتاً با مقایسه نتایج آزمایشگاهی، المان محدود و روابط تحلیلی تاثیر این نوع ناکاملی بر رفتار کمانشی بررسی می گردد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که این ناکاملی باعث کاهش امواج محیطی و افزایش مقاومت اولیه در کمانش می گردد.

Study on Buckling Behavior of Cylindrical Steel Tanks Subjected to Oblique Body Imperfection under Uniform External Pressure

In this research, a field study was accomplished on the implementation of the storage tanks in a refinery site, and the resulted imperfections were identified and categorized. One imperfection experimentally modeled and the buckling behavior of these tanks was evaluated under uniform external pressure. The cylindrical tanks were examined using finite element analysis, and the results were compared with the experimental results. Investigating the findings demonstrated that such imperfection has a significant role in reducing the number of environmental waves in the body and increasing buckling resistance of the tanks under uniform external pressure.