Influencia de la Forma de Imperfecciones sobre la Inestabilidad de Tanques de Almacenamiento

Abstract

Desde la década de 1940 ha habido una gran preocupación entre aquellos interesados en el análisis de cáscaras de pared delgada debido a la gran sensibilidad que exhiben estas estructuras frente a imperfecciones iniciales en su geometría. Esta sensibilidad se manifiesta en la determinación de cargas de pandeo, y ha sido identificada como la responsable de que exista una gran diferencia entre resultados de pandeo siguiendo la teoría clásica de bifurcación y las mediciones experimentales. En el análisis poscrítico inicial de Koiter, la peor forma de la imperfección es la del autovector asociado al menor autovalor del análisis de bifurcación, pero esta conclusión está limitada por la naturaleza del enfoque, que solo considera la vecindad del estado crítico. Con la aparición de programas computacionales robustos, en la actualidad se puede llevar a cabo análisis no lineal geométrico sin dificultades, de modo que es frecuente calcular esa sensibilidad de manera numérica. Este trabajo considera una clase de cáscaras, la de tanques de almacenamiento de líquidos, bajo presiones laterales debidas a vacío interior. Específicamente se lleva a cabo análisis no lineal geométrico usando un programa comercial en el que se define la forma de la imperfección inicial usando diferentes posibles geometrías. Además de la forma de autovectores asociados a los autovalores más bajos, se consideran efectos de distorsiones debido a soldadura y otras formas propuestas en la literatura. Se analizan los resultados en el contexto de las recomendaciones europeas para el diseño de cáscaras bajo pandeo.