کمانش و استحکام نهایی ورق‌‌های تقویت‌نشده در سازه کشتی: مقایسه قوانین موسسه رده‌بندی dnv با روش تحلیل اجزاء محدود

در این پژوهش رفتار کمانش و استحکام نهایی ورق‌های تقویت‌نشده مورد استفاده در سازه‌های کشتی با دو رویکرد متفاوت، یعنی روابط آیین‌نامه‌ای موسسه رده‌بندی dnv و تحلیل عددی اجزاء محدود، مورد مقایسه قرار گرفته است. محاسبات نشان می‌دهد که در پیش‌بینی بار بحرانی کمانش الاستیک، انطباق بسیار خوبی بین دو روش وجود دارد و خطا در تمامی موارد کمتر از یک درصد بوده است. بااین‌حال، در برآورد استحکام نهایی اختلافات بیشتری مشاهده می‌شود. برخلاف رویکرد محافظه‌کارانه‌ مورد انتظار، نتایج آیین‌نامه dnv در اغلب موارد مقادیر بالاتری از استحکام نهایی را نسبت به تحلیل اجزاء محدود غیرخطی ارائه داده است. این اختلاف به‌ویژه در ورق‌های با نسبت ابعادی نزدیک به واحد و همچنین در حضور تغییرشکل‌های اولیه مشهودتر است. علاوه‌براین، شبیه‌سازی‌های عددی نشان دادند که افزایش شدت عیوب اولیه منجر به کاهش استحکام نهایی ورق‌ها می‌گردد، حال آنکه این پدیده در روابط آیین‌نامه‌ای لحاظ نشده است. همچنین تحلیل دقیق‌تر منحنی‌های تنش-کرنش متوسط بیانگر آن است که وقوع کمانش ثانویه در برخی حالت‌ها نقش اساسی در کاهش استحکام نهایی دارد. این یافته‌ها لزوم بازنگری و اصلاح برخی روابط آیین‌نامه‌ای جهت لحاظ‌کردن اثرات موضعی را نشان می‌دهد.