Forced Motion of Cylindrical Shells — A Comparison of Shell Theory with Elasticity Theory

Abstract

Die dynamische Reaktion einer frei gelagerten kreiszylindrischen Schale wird im Rahmen der dreidimensionalen Elastizitatstheorie behandelt. Fur eine spezielle Lastverteilung und Schalengeometrie wird die so gewonnene Losung mit derjenigen, die man im Rahmen der Fluggeschen und der „verbesserten” Schalentheorie erhalt, numerische verglichen. Es zeigt sich, das — gemessen an der elastizitatstheoretischen Losung — die „verbesserte” Theorie hinsichtlich der Voraussage des Reaktionsverhaltens der Schale uber Zeiten, die die Spannungs- und Verschiebungs-maxima enthalten, bessere Ergebnisse liefert als die Fluggesche Theorie und das auserdem Vorsicht am Platze ist, wenn eine der Schalentheorien auf das anfangliche Reaktionsverhalten angewendet wird. The dynamic response of a freely supported circular cylindrical shell is treated within the framework of the three dimensional theory of elasticity. A numerical comparison of this solution with corresponding solutions within the framework of the Flugge and “improved” shell theories is presented for a specific load distribution and shell geometry. When compared to the elasticity theory solution, it is shown that improved theory is better than Flugge theory in predicting the response over times which contain the maximum stresses and displacements. The results also show that caution must be used when applying either of the shell theories to the initial response.