تحلیل ارتعاشی و کمانشی پوسته‌های استوانه‌ای تقویت شده طولی با شرایط مرزی مختلف تحت بار محوری استاتیکی

در این تحقیق، ارتعاشات آزاد پوسته‌های استوانه‌ای تقویت شده طولی ( استرینگر) به روش تحلیلی با هشت نوع مختلف تکیه گاه ساده و تکیه گاه گیردار مورد بررسی قرار گرفته است. در حل تحلیلی از روش ریتز استفاده شده و تقویت کننده‌ها بصورت المانهای مجزا در نظر گرفته شده‌اند. در برخی از حالت‌ها، پوسته تقویت شده در جهت محوری تحت بار استاتیکی فشاری قرار گرفته است و تکیه گاه‌ها به صورت متحرک محوری همراه با بار می‌باشند. نتایج تحلیلی فرکانس‌های طبیعی با مقادیر تجربی و تحلیلی موجود در مراجع دیگر مقایسه شده است که مطابقت بسیار خوبی مشاهده شده است. به علاوه تغییرات فرکانس های طبیعی، فرکانس پایه و شکل مودهای طبیعی به ازای شرایط مرزی پیش گفته مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است و در برخی حالت ها نتایج به دست آمده با نتایج روش المان محدود مقایسه شده است. همچنین اثر خارج از مرکزی تقویت کننده‌ها بر تغییرات فرکانس‌های طبیعی خصوصا فرکانس پایه مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان اثر بارگذاری فشاری استاتیکی محوری و شرایط مرزی بر فرکانس‌های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته و بار کمانش آنها نیز تعیین گردید.

Vibration and buckling analysis of longitudinally stiffened cylindrical shells under the axial static loading

In this research, the free vibration analysis of cylindrical shells with longitudinal stiffeners, i.e. stringer with analytical method, for eight different types of simply supported and clamped boundary conditions is investigated. Ritz method is applied in analytical solution while stiffeners treated as discrete elements. The stiffened shell is loaded axially under static pressure and supports are axially follower force type. Some analytical results for natural frequencies are compared with other’s experimental and analytical results, which showed good agreement. Furthermore, variations of natural frequencies, fundamental frequency and natural mode shapes for mentioned boundary conditions are studied and in some cases, these results are compared with FEM results. Also, the effect of stiffener eccentricity on natural frequencies, especially fundamental frequency is considered. Furthermore, variations of natural frequencies for different axial static pressure load are considered and with plot of these, the buckling load is determined.