环肋圆柱壳力学特性分析及试验研究

发布时间：2020-07-05 21:43

【摘要】：潜水器是进行海洋研究和海洋资源开发的关键载具,其中,耐压壳作为抵抗水下高压的关键设备,其结构设计尤其重要。圆柱壳由于其制作相对简单,内部空间便于设备安装等优点,在潜水器中使用较为广泛。因此,对圆柱壳开展理论和试验研究,探索圆柱壳临界失稳压力的影响因素,提高理论和数值分析对临界失稳压力预测的准确性,就显得十分有意义。本文主要研究内容如下:(1)使用中国CCS潜水器设计规范和美国ABS潜水器设计规范对圆柱壳的强度和稳定性进行设计校核,通过计算结果来分析两种设计规范差异产生的原因;使用有限元对不同L/R值的圆柱壳进行稳定性分析,将有限元结果与两种设计规范的计算结果进行比较,分析长径比对圆柱壳稳定性的影响。(2)在保证惯性矩一致的前提下,研究了截面为矩形、T型、L型和工字型的四种肋骨形状对环肋圆柱壳强度和稳定性的影响;在保证肋骨整体惯性矩不变的前提下,以均匀加肋和非均匀加肋为例,使用理论法和数值法分别计算环肋圆柱壳的强度和稳定性,并对两种计算结果进行分析。(3)进行了两组等比圆柱壳模型试验,一组为不同L/R值的无肋圆柱壳模型试验,另一组为等长度的不同肋骨数量的环肋圆柱壳模型试验,通过两组试验研究理论计算、有限元计算和试验结果三种计算结果的误差,分析可能导致误差的影响因素;对比三维扫描模型与考虑缺陷的理论模型的有限元结果的误差,探究缺陷对圆柱壳屈曲的影响。(4)将肋骨惯性矩非均匀布置应用到工作水深为650米的水下空间站的耐压圆柱壳设计中,对比肋骨惯性矩均匀布置和非均匀布置对耐压圆柱壳的强度和稳定性的影响,并在此基础上完成耐压壳结构优化。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U661.4

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王金;吴梵;张二;滑林;王诚;;环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性理论分析[J];船舶工程;2015年11期

2 刘培婧;刘均;陈杰;程远胜;;具有特殊肋骨型式的耐压壳体强度与极限承载能力分析[J];中国舰船研究;2014年02期

3 刘勇;张政;徐治平;;环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性加强措施研究[J];船舶工程;2008年03期

4 王林;蒋理;王仁华;俞铭华;;初始缺陷对耐压圆柱壳塑性稳定性影响初探[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2007年05期

5 吕春雷;王晓天;姚文;梁超;;多种型式肋骨加强的耐压圆柱壳体结构稳定性研究[J];船舶力学;2006年05期

6 周利;黄义;;薄壳非线性稳定理论的最新发展[J];建筑钢结构进展;2006年04期

7 马岭;崔维成;;Path Following Control of A Deep-Sea Manned Submersible Based upon NTSM[J];China Ocean Engineering;2005年04期

8 王仁华,俞铭华,李良碧,王自力;初始缺陷对深海载人潜水器耐压球壳塑性稳定性影响[J];海洋工程;2005年04期

9 谢祚水,施丽娟;环肋圆柱壳结构壳板稳定性研究[J];海洋工程;2002年04期

10 武杰;环肋圆柱壳稳定性方程式特性探讨[J];中国造船;1995年01期

相关博士学位论文 前1条

1 刘涛;大深度潜水器结构分析与设计研究[D];中国船舶科学研究中心;2001年

相关硕士学位论文 前3条

1 程妍雪;基于非均匀加肋理论的耐压壳优化设计[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 潘涛;深潜器耐压结构强度分析与优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 黎庆芬;可潜器圆柱形耐压结构设计计算方法研究[D];华中科技大学;2007年

本文编号：2743163