复合材料压力容器的概率和区间可靠性分析与设计

发布时间：2020-12-05 05:13

　　压力容器能够储存高压的气体、液体等物质,是航天器中常用的关键组件。早期的航空航天设备中,压力容器多由高强度的钢、钛以及一些合金等制备而成。近年来,复合材料压力容器以其比强度高、耐腐蚀性好等诸多优点而广泛应用于航空航天等领域,但是由于复合材料也具有明显的不均匀性,因此采用科学合理的方法进行结构设计,能够在实现安全性的同时兼顾经济性。目前针对此问题,大多采用概率可靠性分析和设计方法,该方法把复合材料中结构的主要设计参数视为随机变量,首先考虑其概率分布,此后对结构的失效概率进行预测和分析,具有科学性和客观合理性。然而,概率可靠性方法具有局限性,特别对于研究对象属于小样本、贫信息问题,其不确定参数的概率统计难以获得或根本就无法获得,此时,区间可靠性方法将是更为合理的方法。由于该法无需不确定参数的概率统计特性,只关注不确定参数的取值区间,为此它被作为概率方法的补充。本文的研究内容主要为以下几个方面:1.基于ANSYS的复合材料压力容器可靠性分析与优化设计。简要介绍了本文所分析的复合材料压力容器的复合材料的物理属性,接着对复合材料压力容器的有限元计算结果进行了分析,讨论了应力应变的结果。其次,利用... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１?ＳＨＥＬＬ１８１单元示意图??

?１９：〇？：Ｓｌ??图２．２压力容器整体模型?图２．３压力容器有限元模型??由于该模型是轴对称的，因此在计算时候只取一半的有限元模型，如图２．３所示。??采用的是ＳＨＥＬＬ１８１单元，即６面体单元，并采用映射的网格划分方式。值得注意的??是模型的网格划分数量，其决定可靠性分析阶段计算量的大小，如果划分网格越密，??计算结果越准确，但是相应的计算时间也就会越长，因此有必要对网格数量进行合理??的减少。??在此取最大环向应变值作为比较的标准，当有２４００个单元时，最大环向应变值??为０．００５４８１４９３６３８；而当有９６００个单元是，最大环向应变值为０．００５４８１２３７７０８?；因??此２４００个单元时的最大环向应变值，相对于９６００个单元时的最大环向应变的误差是??０．４％

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本文编号：2898942