Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska

Abstract

Tankozide cilindrične strukture imaju veoma visoku primenu u industriji. Pošto su obično opterećene na aksijalni pritisak, najčešći uzrok njihovog otkaza je pojava izvijanja. U ovom članku se prikazuje numerička analiza izvijanja tankozide cilindrične strukture izrađene od legure aluminijuma sa imperfekcijom u vidu udubljenja na sredini strukture i eksperimentalna verifikacija rezultata dobijenih tom analizom. Numerička analiza je odrađena pomoću softvera ANSYS 16.2, a eksperimentalna ispitivanja pomoću hidraulične prese Armavir, PSU-50, na kojoj je uzorak podvrgnut aksijalnom pritisku čiji se intenzitet postepeno povećavao do pojave izvijanja. Poređenjem rezultata eksperimenta uočeno je značajno smanjenje vrednosti kritičnog napona na izvijanje između epruveta bez imperfekcije i epruveta sa imperfekcijom od 2 mm, dok su vrednosti kritičnog napona za epruvete sa imperfekcijama od 2 mm i 4 mm približne.

Thin-walled cylindrical shells are commonly used in numerous branches of industry. Since they are subjected to axial load, the most common cause of their failure is buckling. This paper provides numerical analysis and experimental verification of the buckling of the thin-walled aluminium alloy cylindrical shell with special regard to the influence of dent, positioned in the middle of the shell. Numerical simulation was performed using ANSYS 16.2, and experimental verification was performed by means of hydraulic press Armavir, PSU-50, which was used to subject the specimen to the increasing axial load until the occurrence of buckling. Comparing the results it was concluded that there is significant decrease of the buckling resistance if compared the values of the specimen with no dent, and the specimen with 2 mm deep dent. On the contrary, resistance of the 2 mm and 4 mm dented specimen is quite similar. Position and shape of the deformations occurred due to buckling are matching if experimental and numerical results are compared.