Konik kabuğun dinamik stabilite analizi

Abstract

Konik kabukların sonlu elemanlar yöntemiyle dinamik burkulma analizi yapılmıştır. Bu amaçla, hem silindirik kabuk için hem de konik kabuk için geliştirilmiş bir sonlu eleman tipi kullanılmıştır. Kullanılan elemana ait kütle, rijitlik ve geometrik rij itlik matrislerinin çıkarılışı ve probleme uyarlanışı hem silindiıik kabuk hem de konik kabuk için ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Dinamik stabilite analizi yapmak için kabuğun, çeşitli yük kademelerine ait nonlineer terimleri de içeren hareket denklemlerini çözmek gereklidir. Her kademede yüke bağlı olarak belirlenen geometrik rij itlik matrisi, rij itlik matrisine eklenerek, nonlineer terimler probleme dahil edilmiştir. Bu çalışmada kabuğun, dinamik stabilitesini belirlemek için Budiansky-Roth kriteri kullanılmıştır. Bir referans noktası sağlamak amacıyla, mambran denge denklemlerinden elde edilen ön burkulma mambran gerilmeleri kullanılarak kabuğun, statik kritik yükü Treffttz kriterine göre belirlenmiştir. Kabuğun sönümsüz serbest titreşimi için hareket denklemi çözülerek buradan doğal titreşim frekansları ve modlan elde edilmiştir. Bu sonuçlar kullanılarak dinamik burkulma analizi için gerekli olan kritik zaman artımı değerleri belirlenmiştir. Silindirik ve konik kabukların zorlanmış titreşim problemini çözmek için iki farklı dinamik analiz yöntemiyle çözüm yapılmıştır. Bunlar sırasıyla, doğrudan integrasyon yöntemlerinden, Newmark (nonlineer) ve Wilson 0 (nonlineer) yöntemleridir. Bir bilgisayar programı hazırlanarak çözüm yapılmış ve sonuçlar grafiklerle verilmiştir. Sayısal örneklerde eksenel basınç ve hidrostatik basınç yükleri altındaki kabuklar çözülmüştür. Elde edilen sonuçlar daha önce yapılmış çalışmalarla karşılaştırılmıştır.