Tabakalı ve fonksiyonel olarak kademelendirilmiş küresel basınç kapları üzerine analiz
Öz
İç ya
da dış basınca maruz kalan tabakalı ve fonksiyonel olarak kademelendirilmiş
küresel basınç kapları için iki ayrı analitik model sunulmuştur. Her bir
tabakasında elastisite modülü ve akma gerilmesinin kademeli bir şekilde
değiştiği varsayılan n tabakalı basınç kabı için çift tekrarlamalı (rekursif)
bir algoritma kullanılmıştır. Fonksiyonel olarak kademelendirilmiş basınç kabı için
ise aynı mekanik özelliklerin radyal doğrultuda bir güç fonksiyonuna bağlı
olarak değiştiği kabul edilmiştir. Bu heterojen (ve bunlara ilaveten homojen)
basınç kaplarının aynı yük koşulları altındaki elastik davranışları
karşılaştırılmıştır. Elastik limit yükü (von Mises akma kretierine göre) ile
kademelendirme parametresi (fonksiyonel olarak kademelendirilmiş kap için) ve
tabaka sayısı (tabakalı kap için) arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Sonuç olarak, iki tabakalı basınç kabında ulaşılan
elastik limit yükü ile kademelendirilmiş kabın elastik limit yükü arasındaki farkın %70
civarında olduğu fakat bu farkın 32 tabakalı kapta %2'ye inebildiği
gözlenmiştir. Diğer bir yandan, kademelendirilmiş basınç kabında akma, yüke ve kademelendirme
parametresine bağlı olarak iç ya da dış yüzeyde oluşabilirken, tabakalı basınç
kabında akma (r-1)'inci
arayüz koordinatında gerçekleşmektedir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Timoshenko SP, Goodier JN. Theory of Elasticity. 3rd ed. New York, USA, McGraw-Hill, 1970.
- Gamer U. "The expansion of the elastic-plastic spherical shell with nonlinear hardening". International Journal of Mechanical Science, 30(6), 415-426, 1988.
- Jiang W. "Hollow spheres subjected to sustained and variable loads". Journal of Engineering Mechanics, 120(6), 1343-1368, 1994.
- Zhifei S, Taotao Z, Hongjun X. "Exact solutions of heterogeneous elastic hollow cylinders". Composite Structures, 79(1), 140-147, 2007.
- Ghannad M, Rahimi GH, Nejad MZ. "Elastic analysis of pressurized thick cylindrical shells with variable thickness made of functionally graded materials". Composites Part B: Engineering, 45(1), 388-396, 2013.
- Bufler H. "The arbitrarily and the periodically laminated elastic hollow sphere: exact solutions and homogenization". Archives of Applied Mechanics, 68(9), 579-588, 1998.
- Liu PF, Xing LJ, Zheng JY. "Failure analysis of carbon fiber/epoxy composite cylindrical laminates using explicit finite element method". Composites Part B: Engineering, 56, 54-61, 2014.
- Roy AK, Massard TN. "A design study of thick multilayered composite spherical pressure vessels". Journal of Reinforced Plastics and Composites, 11(5), 479-493, 1992.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
-
Yazarlar
Eray Arslan
Bu kişi benim
Yayımlanma Tarihi
1 Mart 2017
Gönderilme Tarihi
2 Mart 2017
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2017 Cilt: 23 Sayı: 1