يك مدل رياضي جديد براي تحليل كمانش پوسته هاي استوانه اي مشبك با استفاده از روش تفاضل مربعات DQM

A New Mathematical Procedure for Linear Buckling of Grid Stiffened Cylindrical Shells Using Differential Quadrature Method

در اين مقاله، با استفاده از تيوري پوسته نازك فلوگه و هم چنين بهره جستن از يك مدل جديدِ تركيب پوسته و شبكه منظم، كمانش خطي يك استوانه تقويت شده با شبكه منظم متساوي الاضلاع، تحت بار محوري مورد بررسي قرار گرفته است. پوسته و شبكه، ساخته شده از مواد همسانگرد فرض شده و داراي شرايط مرزي كلاسيك تكيه گاه ساده و گيردار است. در ابتدا، ماتريس سفتي مجموعه پوسته و شبكه منظم قرارگرفته بر روي پوسته، با استفاده از يك روش جديد به دست مي آيد. سپس، معادلات تعادل، بر اساس اين ماتريس سفتي نوشته شده و درنهايت، با استفاده از روش كارآمد تفاضل مربعات، بار كمانش مجموعه به دست مي آيد. صحه سنجي نتايج با استفاده از يك مدل المان محدود، نشان از دقت بالاي نتايج دارد. در پايان، تاثير پارامترهاي مختلف هندسي بر روي بار كمانش بررسي شده است.

In this article, according to the thin shell theory of Flugge as well as using a new mathematical procedure, the linear buckling of waffle cylindrical shell under axial load is investigated. Skin and grids are composed of the same isotropic material and the classical boundary conditions of clamped and simply supported are considered. Firstly, using a new mathematical modeling, the structural stiffness matrix of skin and grids is obtained. Then, the equilibrium equations of the shell are derived based on the new stiffness matrix. Finally, these equations are solved using differential quadrature method. The results are compared by the finite element analyses. Comparative results reveal that the present procedure is very stable and accurate. Also, the effects of various geometrical parameters on the linear buckling loads are presented.