Validación de Metodología de Rigidez Reducida para Inestabilidad de Tanques

Abstract

Este trabajo plantea la validación de la metodología de rigidez reducida para analizar el pandeo elástico de cáscaras, contrastando los resultados con los obtenidos en ensayos publicados en la literatura relativa al tema. El sistema estudiado son tanques de almacenamiento de pared delgada con techo plano o esférico destinados al almacenamiento de petróleo, combustibles o agua bajo la acción de vacío interior o viento. El modelo de energía reducida de la cáscara, desarrollado originalmente por Croll y colaboradores, plantea el cálculo de límites inferiores para las cargas críticas en base a la eliminación de las componentes estabilizantes de energía membranal. Esta metodología representa una manera alternativa de analizar la disminución de las cargas críticas en problemas que presentan sensibilidad a imperfecciones iniciales. Los resultados obtenidos con la metodología de rigidez reducida pueden ser comparados con los del análisis de seguimiento de trayectoria, que también es una manera de evaluar esa reducción de cargas críticas usando otra solución numérica con un mayor costo computacional. La comparación con resultados experimentales permite asegurar la concordancia del modelo con la realidad representada. Los ensayos disponibles en la literatura son un conjunto de tanques reales con techo esférico ensayados con vacío interior hasta la destrucción total y otro conjunto de modelos de tanques con techo plano ensayados en túnel de viento. Planteando una reducción selectiva de las contribuciones membranales se obtienen límites inferiores con formas de modo asociadas compatibles con la observada en los ensayos.