تحليل ديناميكي استوانه جدار ضخيم با طول بلند تحت بارگذاري فشار مكانيكي گذراي متحرك

Dynamic Analysis of the Long Thick Cylindrical Shell Subjected to Mechanical Transient Moving Pressure

در مقاله حاضر پاسخ ديناميكي استوانه ‌ضخيم تحت بارگذاري فشار مكانيكي گذراي متحرك مورد مطالعه و بررسي قرار ميگيرد. براي اين منظور ابتدا معادلات حركت پوسته به كمك اصل هميلتون و تيوري مرتبه اول ميرسكي- هرمان به دست ميآيد. اثر اينرسي دوراني و تغيير شكل هاي برش عرضي در معادله هاي حاكم بر سامانه ديناميكي درنظر گرفته شده است. معادله هاي حركت پاره اي به دست آمده با تبديل به معادله هاي ديفرانسيل معمولي حل گرديده‌ است. با اين روش، مسيله به صورت تحليلي تحت انواع بارگذاري‌هاي متحرك مكانيكي فشاري قابل حل است. همچنين مسيله مورد نظر توسط روش اجزا محدود با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS مدل‌سازي شده و نتايج حل تحليلي صحه گذاري شده است. مقايسه نتايج روش تحليلي با روش اجزا محدود نشان مي‌دهد كه تيوري استفاده شده براي محاسبه پاسخ ديناميكي استوانه ضخيم موفق بوده است. همچنين نتايج قابل قبولي براي پاسخ ديناميكي پوسته استوانه اي جدار ضخيم با طول بلند در موقعيت هاي مختلف بارگذاري ديناميكي به-دست آمده است.

In this paper, dynamic response of the thick cylindrical shell subjected to mechanical moving pressure has been investigated. First, the equations of motion have been derived using the Hamilton’s principle and the first order Mirsky-Hermann theory.The effects of transverse shear deformation and rotatory inertia were included in the governing equations of the dynamic system. Theobtainedpartial differential equationshave been solved using the converted ordinary differential equations. With this method, the problem can be solved for various mechanical moving pressure loads.The Results of the present analytical method have been verified by comparing with finiteelementresults using ABAQUS Software. The Comparison of the results with the finite element method shows that the first order Mirsky-Hermann theory can predict the dynamic response of the thick cylindrical shell successfully. Also, acceptable results were obtained for dynamic response of long thick cylindrical shell in different dynamic loading position.