تحلیل پارامتری کمانش پوسته ‏ی استوانه ‏ی کنگره ای تقویت شده تحت فشار خارجی

پوسته‌های استوانه‌ای تحت فشار خارجی به طور فزاینده‌ای در بدنه شناورهای زیرسطحی غوص عمیق به‏کار می‏روند و فروپاشی آن‌ها عمدتاً در اثر پدیده کمانش است. بهبود مقاومت سازه‌ها در برابر کمانش با اصلاح هندسه سازه میسر می‌گردد. برای تقویت پوسته‏های استوانه‏ای از افزایش ضخامت پوسته و تقویت‌های رینگی استفاده می‌شود. افزایش فشار و وجود محدودیت وزنی در سازه‌ها روش‌های جدیدتری را مطالبه می‏کند. در این پژوهش با ایجاد کنگره در میان رینگ‌ها و ترکیب عوامل هندسی موثر در کمانش، چگونگی تاثیر آنها بر افزایش فشار بحرانی کمانش سازه بررسی می‌گردد. به این منظور ابتدا یک استوانه با قطر و طول مشخص با تقویت‏هایی با ابعاد و فواصل مختلف مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. سپس با ایجاد کنگره با شعاع انحنا‌های مختلف در شرایط کمانش بین رینگی تاثیر آن بر فشار کمانش و نسبت استحکام به وزن بررسی می‌شود. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد، افزایش فشار کمانش بحرانی در پوسته‌ی کنگره‌دار شده در حالتی که کمانش بین رینگی رخ داده است بسیار قابل توجه می‌باشد. به بیان دیگر موثر بودن اصلاح هندسی به این روش وابستگی زیادی به بین رینگی بودن کمانش دارد.

parametric analysis of buckling of corrugated cylinder shell under external pressure

cylindrical 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.