دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 55 6 2023 08 23 Numerical and experimental analysis of buckling of hemisphere shell made by spinning forming method subjected to uniform external pressure تحلیل عددی و تجربی کمانش نیم‌کره فلزی تحت فشار خارجی یکنواخت ساخته شده به روش شکل‌دهی چرخشی 759 772 5202 10.22060/mej.2023.21818.7558 FA سیدحسین دیباجیان دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران محمد گندمکار دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران پدرام صفرپور دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Journal Article 2022 12 21 The spherical shell is an ideal geometry for use in pressure vessels under uniform external pressure. The collapse pressure of these types of shells is much lower than its theoretical value due to the high sensitivity to imperfections and the yield stress of the material. Since the imperfections depend on the sheet metal forming method, it is necessary to investigate the effect of the fabrication method on the collapse pressure. This article is focused on the experimental and numerical study of the buckling of hemispherical shells made by the spinning forming method. The most important problem of this method is the lack of control over the thickness. In this method, the imperfections are axially symmetrical, which is one of the advantages of this method.  In this article, buckling analysis due to both diameter and thickness variations is done separately and simultaneously. It has been shown that thickness variations in rotational forming should be considered in the analysis of shell collapse. Also, by comparing the numerical and experimental results shown with the help of quadratic volume elements, thickness changes, and boundary conditions can be applied with higher reliability compared to the shell element. پوسته کروی به دلیل مقاومت به کمانش بالا، یک هندسه ایده آل برای استفاده در مخازن تحت فشار یکنواخت خارجی است. فشار فرو ریزش این گونه سازه‌ها به دلیل حساسیت زیاد به نواقص ساخت و تنش تسلیم ماده بسیار کمتر از مقدار تئوری آن می‌باشد. از آنجایی که شکل نقص وابسته به روش ساخت پوسته دارد، بنابراین لازم است تاثیر روش ساخت بر فشار فروریزش بررسی شود. این مقاله بر مطالعه تجربی و عددی کمانش پوسته نیم کروی ساخته شده به روش شکل‌دهی چرخشی متمرکز شده است. مهمترین مشکل این روش شکل دهی عدم کنترل بر ضخامت است. در مقابل، در این روش نواقص آن به صورت متقارن محوری است که از مزایای این روش شکل‌دهی به شمار می‌آید. در این مقاله تحلیل کمانش ناشی از تغییرات قطر و تحلیل کمانش ناشی از تغییرات ضخامت به صورت مجزا و همزمان، انجام شده است. نشان داده شده است که تغییرات ضخامت در شکل‌دهی چرخشی در تحلیل فرو ریزش پوسته‌ها باید در نظر گرفته شود. همچنین به کمک مقایسه نتایج عددی و تجربی نشان داده شده به کمک المان‌های حجمی مرتبه 2، تغییرات ضخامت و شرایط مرزی با قابلیت اعتماد بالاتری نسبت به المان پوسته قابل اعمال است. https://mej.aut.ac.ir/article_5202_4fbe073f17f161810fdf3dab1307b30f.pdf