Silindirik kompozit borularda çift eksenli yüklemenin burkulmaya etkisi

Abstract

Burkulma, plaklarda ve kabuklarda çoğu zaman karşılaşılabilecek problemlerden biridir. Özellikle uçak kanatları, tanklar, petrol boru hatları gibi elemanlar için burkulma önemli bir problem olarak karşımıza çıkabilir. Bu çalışmada, tabakalı kompozit malzemelerden imal edilmiş silindirik boruların burkulması incelenmiştir. Problemin çözümünde Sonlu Elemanlar Metodunu baz alan ANSYS paket programı kullanılmıştır. Problemin nümerik çözümü analitik çözümlerle teyit edilmiştir. Silindirik elemanın burkulma analizinde yükün (yanal dış basınç ve eksenel yük) ve çapraz tabakalandırmanın kritik burkulma yükü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada, eksenel basıncın artmasının kritik burkulma yükünü düşürmesi bulunan önemli sonuçlardandır. Simetrik tabakalı borular için elde edilen kritik burkulma yük değerleri antisimetrik olanlara göre nispeten daha yüksektir. Bulunan sonuçlar ayrıntılı olarak grafikler ve tablolar ile gösterilmiştir.

Buckling is one of the problems for plates and shells one may encounter anytime. It may cause serious danger with the use of some components such as plane wings, tanks and pipe lines. In this study, buckling of the cylindrical pipes made by laminated composite materials is investigated. ANSYS which is based on the finite element method is used for the solution of the problem. This numerical solution is also verified by the analytical methods. For the buckling analysis of the cylindrical structure, effect of the parameters of load (external pressure and axial load) and cross-ply laminating has been investigated. In the study, decrease in the critical buckling load caused by an increase in the axial pressure is the important result of the study. Critical buckling load values obtained with symetric laminated plates are comparatively higher than that of the antisymmetric ones. Obtained results are detailed demonstrated in graphical and tabular forms.