THERMAL BUCKLING ANALYSIS OF NON-HOMOGENOUS SHALLOW
SPHERICAL SHELLS
Journal Name:
- Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi
Keywords (Original Language):
Author Name | University of Author |
---|---|
Abstract (2. Language):
In this study, the thermal buckling analysis of the non-homogenous shallow spherical shell is investigated.
Firstly, the analytical modeling of non-homogenous material properties and appropriate thermal expansion
coefficient which vary continuously through the thickness direction is made. In the formulation of the problem,
Kirchhoff-Love’s first order shell theory is used and Hooke’s law is taken into account for stress-strain relations.
By using Donnell–Mushtari–Vlasov’s (DMV) assumptions and linear stress-displacement relation, the stability
equations depending on three displacements are obtained. Stability equations are solved for the simply supported
boundary condition and analytical expression for the dimensionless critical uniform temperature rise is found. In
numerical computations, the effects of variations of the elasticity modulus and appropriate thermal expansion
coefficient as a power function according to thickness direction and variation of the geometric parameters of the
sphere on the critical uniform temperature rises are examined as. To test the validity of this study, the obtained
results are compared with counterparts in the open literature.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language):
Bu çalışmada sürekli homojen olmayan sığ küresel kabuğun termal burkulma analizi incelenmektedir. Önce,
kalınlık doğrultusunda sürekli değişen izotrop malzeme özellikleri ve uygun termal genleşme katsayısının
analitik modelleri oluşturulmaktadır. Problemin formülasyonunda Kirchhoff-Love’nin birinci mertebeden kabuk
teorisi kullanılmakta ve gerilme-deformasyon bağıntılarında Hooke kuralı dikkate alınmaktadır. Donnell–
Mushtari–Vlasov (DMV) varsayımları ve doğrusal gerilme-yer değiştirme bağıntıları kullanılarak kuvvet ve
moment bileşenleri bulunmakta ve stabilite denklemlerinde yerine yazılarak üç yer değiştirmeye bağlı
diferansiyel denklemler elde edilmektedir. Stabilite denklemleri basit mesnetli sınır koşuluna göre çözülerek sığ
küresel kabuğun boyutsuz kritik üniform sıcaklık artışı için analitik ifade bulunmaktadır. Sayısal hesaplarda
malzemenin elastisite modülü ve uygun termal genleşme katsayısının kalınlık koordinatlarına bağlı kuvvet
fonksiyonu şeklinde değişimi ve kürenin geometrik parametreleri değişiminin kritik uniform sıcaklık artışına
etkileri incelenmektedir. Elde edilen sonuçlar literatürde sunulan çözümlerle karşılaştırılarak çalışmanın
doğruluğu teyit edilmiştir.
- 2