view in publisher's site

Strength and stability of spherical-conical shell assemblies under external hydrostatic pressure

Highlights•Presents analytical results for stresses in a novel underwater shell structure.•Evaluates the buckling strength of the shell under external hydrostatic pressure.•Explores the influence of shell geometry on strength and stability of the structure.AbstractThin shells are increasingly finding new applications under the sea. In this study, we consider a thin-walled shell-of-revolution assembly comprising a deep spherical shell dome (deeper than a hemisphere) axisymmetrically and tangentially joined to a steep-sided conical shell, the whole being a closed shell structure intended for stationary deployment beneath the surface of the sea in relatively shallow water. The closed shell structure, which might serve as an underwater observatory, is intended to operate at a constant depth, anchored to the seabed against flotation forces, with the thin steel shell walls being required to withstand the external hydrostatic pressure of the surrounding water. We use shell theory to investigate the discontinuity stresses that occur at the junction of the spherical shell and the conical shell, and employ FEM to explore the buckling behaviour of the thin shell. While discontinuity stresses are relatively small, they may influence the lower buckling modes of the shell, which are found to be largely confined to the region of the cone that is adjacent to the junction. Considerations are extended to a doubly-curved variant of the cone in the form of a paraboloid of revolution. As expected, double curvature enhances buckling capacity and also influences the mode shapes.

استحکام و پایداری مجموعه‌های پوسته کروی با فشار هیدرواستاتیک خارجی

نکات مهم: ارایه نتایج تحلیلی برای تنش‌های موجود در ساختار پوسته‌ای زیر آب. قدرت کمانش پوسته را تحت فشار هیدرواستاتیک خارجی قرار می‌دهد. تاثیر هندسه پوسته بر روی قدرت و پایداری پوسته‌های structure.Abst structure.Abst به طور فزاینده‌ای در حال یافتن کاربردهای جدید در زیر دریا هستند. در این مطالعه، ما یک مجموعه پوسته نازک متشکل از یک گنبد صدفی بزرگ (عمیق‌تر از یک نیم‌کره)را در نظر می‌گیریم و tangentially به یک پوسته مخروطی با شیب تند پیوست، که کل یک ساختار پوسته بسته است که برای استقرار ایستایی در زیر سطح دریا در آب نسبتا کم‌عمق در نظر گرفته شده‌است. ساختار پوسته بسته که ممکن است به عنوان یک رصدخانه زیر آب عمل کند، با عمق ثابت، با دیواره‌های پوسته نازک فولادی که برای تحمل فشار ایستایی آب اطراف مورد نیاز است، عمل می‌کند. از نظریه پوسته برای بررسی تنش‌های discontinuity استفاده می‌کنیم که در نقطه اتصال پوسته کروی و پوسته مخروطی رخ می‌دهد و از FEM برای بررسی رفتار کمانش پوسته نازک استفاده می‌کند. در حالی که تنش‌های discontinuity نسبتا کوچک هستند، ممکن است بر حالت‌های کمانش پایین‌تر پوسته تاثیر گذارد که عمدتا محدود به منطقه مخروطی‌شکل هستند که مجاور نقطه اتصال است. ملاحظات مربوط به نوع قوس مضاعف مخروط به شکل موج انقلاب می‌باشد. همانطور که انتظار می‌رفت، انحنای دو جداره، ظرفیت کمانش را افزایش می‌دهد و همچنین شکل مد را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.