Abstract
在日常生活中經常碰到圓管或球殼結構物,像瓦斯儲氣槽、儲油槽、海底輸油管以及工業上所應用的輸送管線等等。這些給構物常因製造上或意外受外物拄擊而產生幾何上之缺陷(或稱幾何不完美)。此現象會對該結構物所能承受的崩潰壓力(CollapsePressure) 產生負面的影響。本文的目的即在探討具三維幾何缺陷的金屬圓管承受外壓力產生的崩潰問題。考慮大位移,小應變等,幾何非線性及材料彈塑性。於處理彈塑性問題時依據Von Mises 的J2法則以及均勻硬化準則(Isotripic Hardening Rule)。為了解決上述非線性的問題,採用更新拉格朗治的觀念(Updated Lagrangian)來導出有限單元的矩陣方程式,每一單元則採用退化殼元素(Degenerated Shell Element )以簡化三維的問題為二維。生頓拉夫森(Newton Raphson)法被用來解上述非線性的方程式。在文內之實例中,包括彈性圓柱殼承受集中負載及均佈壓力,所分成之結構反應結果與前人所作結果相符。本文也探討幾種由人為所造成之幾何缺陷的金屬管件,並將其崩潰壓力與實驗值作一比較。