تحلیل الاستوپلاستیک سیلندر ضخیم تحت فشار داخلی: مقایسه تحلیلی و عددی با تمرکز بر توزیع تنش‌ها
کد مقاله : 1109-ICME (R1)
نویسندگان
حامد حیدری1، امیرحسین مجیدیان *2، سید محمد جعفری2، سید حسین دیباجیان2
1دانشگاه اراک- دانشکده فنی و مهندسی - گروه مهندسی مکانیک
2دانشکده مکانیک و انرژی دانشگاه شهید بهشتی
چکیده مقاله
سیلندرهای ضخیم تحت فشار داخلی یکی از مسائل بنیادین در مکانیک جامدات و نظریه پلاستیسیته به شمار می‌روند، تحلیل دقیق این رفتار نه تنها برای جلوگیری از شکست‌های فاجعه‌بار و تضمین ایمنی ضروری است، بلکه امکان بهره‌برداری بهینه از ظرفیت ماده، کاهش وزن سازه و هزینه‌های تولید را فراهم می‌آورد و با عبور فشار داخلی از حد الاستیک، ناحیه پلاستیک از دیواره داخلی گسترش یافته و پلاستیسیته با بازتوزیع تنش‌های بیشینه، ظرفیت باربری سازه را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. هدف اصلی این تحقیق، بررسی تأثیر انتخاب معیار تسلیم و مدل سخت‌شوندگی بر توزیع تنش‌ها و ظرفیت باربری نهایی سیلندر ضخیم در ناحیه الاستو-پلاستیک بوده است تا روشن شود چگونه مدل‌های مختلف پلاستیسیته پیش‌بینی‌های متفاوتی از رفتار واقعی ماده ارائه می‌دهند و این تفاوت‌ها چه تأثیری بر طراحی ایمن و اقتصادی سازه دارند؛ برای دستیابی به این هدف، از ترکیب روش تحلیلی برای معیار ترسکا در حالت perfectly plastic و روش‌های عددی پیشرفته برای معیار von Mises با سخت‌شوندگی ایزوتروپیک و کینماتیک استفاده شده و تحلیل بر پایه پارامترهای نرمال‌شده انجام گردید تا نتایج کلی و قابل تعمیم باشند. نتایج نشان می‌دهد که مدل von Mises به ویژه ایزوتروپیک توزیع تنش یکنواخت‌تر و ظرفیت باربری ۱۰-۲۰ درصد بالاتر پیش‌بینی می‌کند، در حالی که Tresca محافظه‌کارانه‌تر عمل می‌نماید و مدل کینماتیک برای بارگذاری‌های سیکلی مناسب‌تر است؛ این رویکرد ترکیبی از روش‌های تحلیلی و عددی، درک عمیق‌تری از رفتار الاستو-پلاستیک ماده فراهم می‌آورد و مبنایی ارزشمند برای انتخاب مدل مناسب در طراحی ایمن و بهینه سازه‌های تحت فشار ارائه می‌دهد.
کلیدواژه ها
الاستوپلاستیک، سیلندر ضخیم، ترسکا، ون- میزز
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر