圆柱壳开孔接管区应力分类方法研究

发布时间：2020-10-12 01:54

　　 圆柱壳开孔接管应力分析问题是一个在工程上重要而在力学、数学上困难的问题，目前普遍借助于有限元方法完成应力分析。以往的研究表明：将现行标准中通用的应力强度评定条件用于线处理法结果是很保守的；另外，将线处理法简单地由二维推广到一般三维结构也是不合理的。因此，如何对三维有限元结果进行应力分类和应力评定是当前最关键的问题。 本文针对这一问题主要做了两个方面的研究： 1.修正线处理法的应力强度评定条件。采用有限元方法对不同结构尺寸的受内压圆柱壳开孔接管模型进行了极限分析，将极限分析得到的许用载荷施加于结构进行弹性分析，采用线处理法在危险部位对结构的弹性名义应力进行了分类和分解，将各类应力强度的极限值作为应力强度评定条件。结果表明，在所计算的参数范围内，局部薄膜应力强度应不大于2.0，一次薄膜加一次弯曲应力的应力强度应不大于2.1。 2.面内应力线性化方法研究。提出了应力分类面的位置、方向的确定原则，按照此原则选取了五个应力分类面的位置；将面内发生0.2%塑性应变的区域作为应力分类面的范围，通过大量计算得到了应力分类面扩展长度的经验计算式；提出了曲面内应力线性化方法。将极限分析得到的许用载荷施加于结构进行弹性分析，采用曲面处理法完成了各应力分类面内应力线性化，将各类应力强度的极限值作为面处理法的应力强度评定条件。结果表明，在所计算的参数范围内，不同应力处理面所得应力评定条件不尽相同，局部薄膜应力强度的限制条件为1.5～1.9，一次薄膜加一次弯曲应力的应力强度的限制条件为1.5～1.9。
【学位单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH49
【部分图文】：

Fig.1.2 Location of stress categorization point ogeneralized local stress-strain(GLOSS) plot图 1.2 应力分类点的确定[69]Fig. 1.1 Primary, secondary and mixed response图 1.1 一次应力，二次应力及混合响应[69]规范中的理想一次应力和二次应力模型是考虑了结构中高应力区局部应力和应变的非线性响应

Fig.1.2 Location of stress categorization point ogeneralized local stress-strain(GLOSS) plot图 1.2 应力分类点的确定[69]Fig. 1.1 Primary, secondary and mixed response图 1.1 一次应力，二次应力及混合响应[69]规范中的理想一次应力和二次应力模型是考虑了结构中高应力区局部应力和应变的非线性响应

图 1.3 板壳理论中弯曲应力和横剪应力在沿板壳厚度方向横截面上的分布[87]Fig.1.3 Distribution of the bending stress and traverse shear stress through shell thickness basedon shell-plate theory文献[87]建议了一个等效线性化处理的修正方案，即回到材料力学和板壳理论的基本处理
【引证文献】

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本文编号：2837459