潜艇耐压球柱组合壳体极限强度可靠性分析
发布时间：2020-05-22 11:56
【摘要】：球柱组合壳体是潜艇耐压结构的主要形式。潜艇在水下航行时主要受到静水压力的作用,作为一种水下战斗潜器,一旦潜艇结构遭到破坏将造成严重后果,所以,保证潜艇结构安全十分重要。潜艇耐压壳体设计通常采用确定性法,使用可靠性方法分析能够更好的反应潜艇的力学性能。本文首先分析潜艇耐压壳体不确定因素,通过分析潜艇的关键部位和规范要求建立了潜艇环肋圆柱壳五种失效模式。研究了五种失效模式中的随机变量及其分布特征,分析了失效模式间相关系数,通过串联系统和宽窄界限法确定了系统整体可靠性。最后使用不同的可靠性分析方法对潜艇环肋圆柱壳的可靠性进行计算分析。潜艇环肋圆柱壳和球壳会受到几何缺陷和剩余应力的影响,使得根据经典公式计算得到的潜艇强度和稳定性结果产生偏差。同时,环肋圆柱壳肋骨间失稳和总体失稳的还会产生相互影响。本文提出了潜艇耐压球柱组合壳体极限强度可靠性分析方法,根据此方法可以更准确的评估潜艇结构的安全性。
【图文】：
Ａ邋＜Ｓ时耐压壳体处于失效状态；逡逑及＝５时耐压壳体处于极限状态。逡逑结构的功能状态可通过直角坐标系来描述，，如图２．１所示。逡逑Ｏ逦Ｒｉ邋Ｒ２逡逑Ｒ逡逑图２．１结构状态图逡逑结构的可靠度是指结构在规定的时间内和规定的条件下，完成预定功能的概率［３１］。逡逑对于结构功能函数Ｚ中的承载能力／？和外载荷＆邋和Ｓ的概率密函函数分别为人（ｒ）逡逑和／ＳＧ），如果和Ｓ之间相互独立，则由概率论知识可知和的联合概率密度函数为逡逑八（０／ｓＱ）。此时要求得结构的可靠概率，即Ｚ＞0的情况，只需要将联合概率密度函数逡逑／？Ｗ／ｓ0ｙ）在ｚ＞０的区域内积分逡逑ｐｓ＝Ｐ（Ｚ＞０）＝邋｜邋＾邋ｆＲ（ｒ）ｆｓ（ｓ）ｄｒｄｓ逦（２－３）逡逑Ｚ＞０逡逑结构功能函数ｚ的失效概率可通过ｚ邋＜0的区域内积分得到逡逑ｐｆ＝Ｐ（Ｚ＜０）＝邋｜邋＼ｆＲ｛ｒ）ｆｓ｛ｓ）ｄｒｄｓ邋＝逦ｆＲ（ｒ）ｆｓ｛ｓ）ｄｒｄｓ邋＝邋ＦＲ（Ｓ）ｆｓ（ｓ）ｄｓ逦（２－４）逡逑Ｚ＜０逡逑或邋々＝Ｐ（Ｚ＜０）邋＝邋ｆ邋ｆ邋Ａ（ｒ）／Ｓ（印油＝ｆ邋［１－巧⑶N希ǎ颍┌戾危ǎ玻担╁义嫌墒剑ǎ玻矗⑹剑ǎ玻担┛梢钥闯觯峁箍煽扛怕屎褪Ц怕识际峭ü曰钟虻幕值玫降模义希峰义
本文编号：2675959
【图文】：
Ａ邋＜Ｓ时耐压壳体处于失效状态；逡逑及＝５时耐压壳体处于极限状态。逡逑结构的功能状态可通过直角坐标系来描述，，如图２．１所示。逡逑Ｏ逦Ｒｉ邋Ｒ２逡逑Ｒ逡逑图２．１结构状态图逡逑结构的可靠度是指结构在规定的时间内和规定的条件下，完成预定功能的概率［３１］。逡逑对于结构功能函数Ｚ中的承载能力／？和外载荷＆邋和Ｓ的概率密函函数分别为人（ｒ）逡逑和／ＳＧ），如果和Ｓ之间相互独立，则由概率论知识可知和的联合概率密度函数为逡逑八（０／ｓＱ）。此时要求得结构的可靠概率，即Ｚ＞0的情况，只需要将联合概率密度函数逡逑／？Ｗ／ｓ0ｙ）在ｚ＞０的区域内积分逡逑ｐｓ＝Ｐ（Ｚ＞０）＝邋｜邋＾邋ｆＲ（ｒ）ｆｓ（ｓ）ｄｒｄｓ逦（２－３）逡逑Ｚ＞０逡逑结构功能函数ｚ的失效概率可通过ｚ邋＜0的区域内积分得到逡逑ｐｆ＝Ｐ（Ｚ＜０）＝邋｜邋＼ｆＲ｛ｒ）ｆｓ｛ｓ）ｄｒｄｓ邋＝逦ｆＲ（ｒ）ｆｓ｛ｓ）ｄｒｄｓ邋＝邋ＦＲ（Ｓ）ｆｓ（ｓ）ｄｓ逦（２－４）逡逑Ｚ＜０逡逑或邋々＝Ｐ（Ｚ＜０）邋＝邋ｆ邋ｆ邋Ａ（ｒ）／Ｓ（印油＝ｆ邋［１－巧⑶N希ǎ颍┌戾危ǎ玻担╁义嫌墒剑ǎ玻矗⑹剑ǎ玻担┛梢钥闯觯峁箍煽扛怕屎褪Ц怕识际峭ü曰钟虻幕值玫降模义希峰义
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