圆环耐压壳屈曲特性及试验研究
发布时间：2021-08-15 01:52
在《“十三五”国家科技创新规划》中,中国提出计划建设新一代居住型深海作业平台——深海空间站。圆环壳作为深海空间站较为理想的耐压壳主体结构形式,为了保证其设计和制造的可靠性,对均匀外压作用下圆环壳失效的主要形式之一——屈曲问题,作出正确的预测是十分重要的。同时考虑到中国船级社（CCS）和压力容器关于均匀外压作用下圆环壳的相关标准规范较少,对圆环壳屈曲特性开展深入研究,探索高效且精准的屈曲载荷预测方式,为海洋勘探工作的安全开展提供必要的技术支持,具有重大意义。本文的研究内容与结论如下:（1）通过线性屈曲分析与试验结果对比,探讨了单元类型、单元密度、边界条件对圆环壳稳定性分析结果的影响,提出了一个合理的有限元分析模型建立方法。比较了临界屈曲载荷理论解、数值解和试验值之间的误差,得出数值解与试验结果相符,而Jordan公式计算的理论解误差较大。计算了不同厚径比圆环壳的屈曲载荷,证明Jordan公式结果偏于保守,当t/r≥1/14时,可以直接根据数值计算结果来预测部分结构实际情况的屈曲载荷。（2）通过非线性屈曲分析与试验结果对比,证明对于大多数实际结构,采用考虑材料、大变形等非线性情况的非线性屈...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 圆环壳屈曲研究现状
1.2.1 解析法
1.2.2 数值法
1.2.3 试验法
1.3 本文研究内容
第2章 无肋圆环壳屈曲特性研究
2.1 屈曲分析有限单元法概述
2.1.1 线性屈曲分析
2.1.2 非线性屈曲分析
2.2 无肋圆环壳线性屈曲研究
2.2.1 无肋圆环壳屈曲特性理论研究
2.2.2 无肋圆环壳屈曲特性数值研究
2.2.3 参数t/r对于无肋圆环壳屈曲特性的影响
2.2.4 结论
2.3 无肋圆环壳非线性屈曲研究
2.3.1 B?achut试验概述
2.3.2 非线性屈曲分析
2.3.3 结果对比分析及结论
2.4 基于ABAQUS的圆环壳屈曲分析SOP框图
2.5 本章小结
第3章 肋骨加强圆环壳屈曲特性研究
3.1 不同加肋方式加强的圆环壳屈曲特性研究
3.1.1 不同加肋方式的选取
3.1.2 数值结果与部分试验结果对比分析
3.2 不同型式肋骨加强的圆环壳屈曲特性研究
3.2.1 不同型式肋骨的选取
3.2.2 数值结果与部分试验结果对比分析
3.2.3 肋骨截面参数研究
3.3 本章小结
第4章 圆环壳屈曲特性试验研究
4.1 304不锈钢无肋圆环壳试验研究
4.1.1 试样参数与材料属性
4.1.2 试验前数据采集
4.1.3 试验结果与数值结果对比
4.2 光敏树脂圆环壳试验研究
4.2.1 试样参数与材料属性
4.2.2 试验前数据采集
4.2.3 试验结果与数值结果对比
4.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果及科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国潜水器研究与开发综述（英文）[J]. 崔维成. Journal of Marine Science and Application. 2018(04)
[2]深海球形耐压壳力学特性研究[J]. 张建,高杰,王纬波,唐文献,周通. 中国造船. 2015(04)
[3]加筋圆环壳的理论求解及性能研究[J]. 邹广,彭兴宁,杜青海. 船舶力学. 2012(Z1)
[4]初始缺陷对不同深度载人潜水器耐压球壳极限承载力的影响[J]. 王自力,王仁华,俞铭华,李良碧. 中国造船. 2007(02)
[5]多种型式肋骨加强的耐压圆柱壳体结构稳定性研究[J]. 吕春雷,王晓天,姚文,梁超. 船舶力学. 2006(05)
[6]半圆环壳型肋骨加强的耐压圆柱壳结构稳定性研究[J]. 朱邦俊,万正权,徐秉汉,邵冬云. 船舶力学. 2005(01)
[7]轴对称圆环壳的一个新解[J]. 张若京. 应用数学和力学. 1999(05)
[8]静水压作用下半圆环壳的非轴对称屈曲[J]. 陈强. 中国造船. 1999(02)
[9]包含极值点和分枝点的解曲线跟踪算法的摄动解法[J]. 吴怡,任文敏,张维. 应用数学和力学. 1992(09)
[10]圆环壳的后屈曲解[J]. 王安稳,张维. 中国科学（A辑 数学 物理学 天文学 技术科学）. 1990(05)
硕士论文
[1]环肋圆柱壳力学特性分析及试验研究[D]. 戴永健.江苏科技大学 2018
[2]深海耐压球壳开孔加强设计及试验研究[D]. 马青丽.江苏科技大学 2018
[3]水下新型环形耐压结构理论与试验研究[D]. 张博文.中国舰船研究院 2014
本文编号：3343603
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 圆环壳屈曲研究现状
1.2.1 解析法
1.2.2 数值法
1.2.3 试验法
1.3 本文研究内容
第2章 无肋圆环壳屈曲特性研究
2.1 屈曲分析有限单元法概述
2.1.1 线性屈曲分析
2.1.2 非线性屈曲分析
2.2 无肋圆环壳线性屈曲研究
2.2.1 无肋圆环壳屈曲特性理论研究
2.2.2 无肋圆环壳屈曲特性数值研究
2.2.3 参数t/r对于无肋圆环壳屈曲特性的影响
2.2.4 结论
2.3 无肋圆环壳非线性屈曲研究
2.3.1 B?achut试验概述
2.3.2 非线性屈曲分析
2.3.3 结果对比分析及结论
2.4 基于ABAQUS的圆环壳屈曲分析SOP框图
2.5 本章小结
第3章 肋骨加强圆环壳屈曲特性研究
3.1 不同加肋方式加强的圆环壳屈曲特性研究
3.1.1 不同加肋方式的选取
3.1.2 数值结果与部分试验结果对比分析
3.2 不同型式肋骨加强的圆环壳屈曲特性研究
3.2.1 不同型式肋骨的选取
3.2.2 数值结果与部分试验结果对比分析
3.2.3 肋骨截面参数研究
3.3 本章小结
第4章 圆环壳屈曲特性试验研究
4.1 304不锈钢无肋圆环壳试验研究
4.1.1 试样参数与材料属性
4.1.2 试验前数据采集
4.1.3 试验结果与数值结果对比
4.2 光敏树脂圆环壳试验研究
4.2.1 试样参数与材料属性
4.2.2 试验前数据采集
4.2.3 试验结果与数值结果对比
4.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果及科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国潜水器研究与开发综述（英文）[J]. 崔维成. Journal of Marine Science and Application. 2018(04)
[2]深海球形耐压壳力学特性研究[J]. 张建,高杰,王纬波,唐文献,周通. 中国造船. 2015(04)
[3]加筋圆环壳的理论求解及性能研究[J]. 邹广,彭兴宁,杜青海. 船舶力学. 2012(Z1)
[4]初始缺陷对不同深度载人潜水器耐压球壳极限承载力的影响[J]. 王自力,王仁华,俞铭华,李良碧. 中国造船. 2007(02)
[5]多种型式肋骨加强的耐压圆柱壳体结构稳定性研究[J]. 吕春雷,王晓天,姚文,梁超. 船舶力学. 2006(05)
[6]半圆环壳型肋骨加强的耐压圆柱壳结构稳定性研究[J]. 朱邦俊,万正权,徐秉汉,邵冬云. 船舶力学. 2005(01)
[7]轴对称圆环壳的一个新解[J]. 张若京. 应用数学和力学. 1999(05)
[8]静水压作用下半圆环壳的非轴对称屈曲[J]. 陈强. 中国造船. 1999(02)
[9]包含极值点和分枝点的解曲线跟踪算法的摄动解法[J]. 吴怡,任文敏,张维. 应用数学和力学. 1992(09)
[10]圆环壳的后屈曲解[J]. 王安稳,张维. 中国科学（A辑 数学 物理学 天文学 技术科学）. 1990(05)
硕士论文
[1]环肋圆柱壳力学特性分析及试验研究[D]. 戴永健.江苏科技大学 2018
[2]深海耐压球壳开孔加强设计及试验研究[D]. 马青丽.江苏科技大学 2018
[3]水下新型环形耐压结构理论与试验研究[D]. 张博文.中国舰船研究院 2014
本文编号：3343603
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3343603.html
