压力容器壳体的可靠性设计及在固体火箭发动机壳体上的应用
发布时间：2021-03-14 13:30
安全性与经济性的统一是压力容器设计的基本要求,按现行的国内外设计规范,无论是常规设计还是分析设计仍然以传统的安全系数法为主,把各种参数,如材料的强度、零部件的尺寸、所受的载荷等视为确定量,忽略了多种引起上述参数发生变化的随机因素,参数的取值往往偏于保守,使所设计的压力容器及零部件的结构尺寸偏大、不经济。研究表明:高的安全系数和高的结构可靠度并不一定是等价的。另外,确定性设计方法对不同重要程度的压力容器均采用了相同的安全系数,是不合理的。随着原材料制造技术、过程装备制造水平及使用过程控制手段的提高,在压力容器的设计、制造和使用过程中,以材料的力学性能参数、壳体的几何参数等为随机变量的压力容器的可靠性设计将发挥重要的作用。因此,将可靠性设计概念应用于压力容器设计中,具有非常重要的工程意义和学术价值。论文根据上述背景,对压力容器中各种典型的回转形壳体的可靠度计算公式进行了推导,利用随机有限元方法对压力容器不连续结构进行了可靠性计算,同时将可靠性设计方法应用于固体火箭发动机壳体。论文主要进行了以下几个方面的工作:1.根据圆柱形筒体的不同失效形式以及同一失效形式下的不同强度理论,利用可靠性设计中...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
应力一强度干涉图
2.2.5回转薄壳的不连续分析工程实际中的壳体结构，绝大部分都是由几种简单的壳体组合而成。即由球壳、圆柱壳、锥壳及圆板等连接组成。例如图2.6所示的工程实际壳体结构，包含了球壳、圆柱壳、锥壳和椭球壳等基本壳体。它也可看作是一根曲线绕回转轴旋转而得的回转壳，但其母线不是简单曲线而是由几种形状规则的曲线段，诸如圆弧、椭圆曲线和直线等线段组合而成。此外，在工程的实际壳体中，沿壳体轴线方向的厚度、载荷、温度和材料的物理性能也可能出现突变，这些因素引起了壳体结构中薄膜应力的不连续。球壳雄壳树脱.﹄圆柱充雅\}图2.6组合壳 Fig.2.6ComPositevessel在两壳体连接处，若把两壳体作为自由体，即在内压作用下自由变形，在连接处的薄膜位移和转角一般不相等，而实际上这两个壳体是连接在一起的，即两壳体在连接处的位移和转角必须相等。这样在两个壳体连接处附近形成一种约束，
图4.6样本点的位置Fig.4.6LoeationofsamPledot厂厂厂厂[[[___________之全_」」」‘‘产产尸尸魂魂1卫一一月卜，，r图4.7中心复合设计法Fig.4.7Centraleompositedesi，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SFEM的SRM纤维缠绕结构的可靠性分析[J]. 陈顺祥,沈志辉,朱成永. 航空材料学报. 2006(05)
[2]纤维缠绕聚合物基复合材料压力容器的可靠性设计[J]. 沈军,谢怀勤,侯涤洋. 复合材料学报. 2006(04)
[3]复合材料层合板的可靠性优化和鲁棒特征[J]. 王向阳,陈建桥. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(08)
[4]复合材料层合板的可靠性分析方法[J]. 安伟光,赵维涛,杨多和. 宇航学报. 2005(05)
[5]纤维增强复合材料层合板的模糊可靠度分析[J]. 魏俊红,陈建桥. 应用力学学报. 2005(02)
[6]利用改进的Monte-Carloβ球法计算结构可靠性[J]. 张晓军,常新龙,杨青. 强度与环境. 2005(02)
[7]一种复合材料壳体可靠性优化设计方法的实践[J]. 陈顺祥,郝志明,阳建红. 固体火箭技术. 2005(01)
[8]计算结构可靠度的RBF神经网络响应面法[J]. 桂劲松,康海贵. 海洋工程. 2004(03)
[9]结构可靠度计算的遗传算法[J]. 桂劲松,康海贵. 港工技术. 2004(01)
[10]基于响应面法的桥面结构可靠度近似计算[J]. 帅长斌,张银龙,常大民,俞文生. 中国公路学报. 2003(03)
博士论文
[1]飞行器结构可靠性分析与优化设计研究[D]. 赵维涛.哈尔滨工程大学 2006
[2]基于计算智能技术的结构可靠性优化设计研究[D]. 刘仁云.吉林大学 2006
[3]结构系统非概率可靠性算法研究[D]. 江涛.西安电子科技大学 2006
[4]基于神经网络的引信可靠性技术研究[D]. 赵河明.中北大学 2005
[5]基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D]. 张崎.大连理工大学 2005
[6]机械结构可靠性稳健设计若干关键问题的研究[D]. 贺向东.吉林大学 2005
[7]稳健可靠性理论及优化方法研究[D]. 李永华.大连理工大学 2006
[8]随机结构可靠性分析和优化设计研究[D]. 马洪波.西安电子科技大学 2004
[9]基于神经网络技术的结构可靠性分析与优化设计[D]. 张雷.吉林大学 2004
[10]火箭发动机法兰连接系统模糊可靠性分析[D]. 张庆雅.西北工业大学 2003
本文编号：3082274
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
应力一强度干涉图
2.2.5回转薄壳的不连续分析工程实际中的壳体结构，绝大部分都是由几种简单的壳体组合而成。即由球壳、圆柱壳、锥壳及圆板等连接组成。例如图2.6所示的工程实际壳体结构，包含了球壳、圆柱壳、锥壳和椭球壳等基本壳体。它也可看作是一根曲线绕回转轴旋转而得的回转壳，但其母线不是简单曲线而是由几种形状规则的曲线段，诸如圆弧、椭圆曲线和直线等线段组合而成。此外，在工程的实际壳体中，沿壳体轴线方向的厚度、载荷、温度和材料的物理性能也可能出现突变，这些因素引起了壳体结构中薄膜应力的不连续。球壳雄壳树脱.﹄圆柱充雅\}图2.6组合壳 Fig.2.6ComPositevessel在两壳体连接处，若把两壳体作为自由体，即在内压作用下自由变形，在连接处的薄膜位移和转角一般不相等，而实际上这两个壳体是连接在一起的，即两壳体在连接处的位移和转角必须相等。这样在两个壳体连接处附近形成一种约束，
图4.6样本点的位置Fig.4.6LoeationofsamPledot厂厂厂厂[[[___________之全_」」」‘‘产产尸尸魂魂1卫一一月卜，，r图4.7中心复合设计法Fig.4.7Centraleompositedesi，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SFEM的SRM纤维缠绕结构的可靠性分析[J]. 陈顺祥,沈志辉,朱成永. 航空材料学报. 2006(05)
[2]纤维缠绕聚合物基复合材料压力容器的可靠性设计[J]. 沈军,谢怀勤,侯涤洋. 复合材料学报. 2006(04)
[3]复合材料层合板的可靠性优化和鲁棒特征[J]. 王向阳,陈建桥. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(08)
[4]复合材料层合板的可靠性分析方法[J]. 安伟光,赵维涛,杨多和. 宇航学报. 2005(05)
[5]纤维增强复合材料层合板的模糊可靠度分析[J]. 魏俊红,陈建桥. 应用力学学报. 2005(02)
[6]利用改进的Monte-Carloβ球法计算结构可靠性[J]. 张晓军,常新龙,杨青. 强度与环境. 2005(02)
[7]一种复合材料壳体可靠性优化设计方法的实践[J]. 陈顺祥,郝志明,阳建红. 固体火箭技术. 2005(01)
[8]计算结构可靠度的RBF神经网络响应面法[J]. 桂劲松,康海贵. 海洋工程. 2004(03)
[9]结构可靠度计算的遗传算法[J]. 桂劲松,康海贵. 港工技术. 2004(01)
[10]基于响应面法的桥面结构可靠度近似计算[J]. 帅长斌,张银龙,常大民,俞文生. 中国公路学报. 2003(03)
博士论文
[1]飞行器结构可靠性分析与优化设计研究[D]. 赵维涛.哈尔滨工程大学 2006
[2]基于计算智能技术的结构可靠性优化设计研究[D]. 刘仁云.吉林大学 2006
[3]结构系统非概率可靠性算法研究[D]. 江涛.西安电子科技大学 2006
[4]基于神经网络的引信可靠性技术研究[D]. 赵河明.中北大学 2005
[5]基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D]. 张崎.大连理工大学 2005
[6]机械结构可靠性稳健设计若干关键问题的研究[D]. 贺向东.吉林大学 2005
[7]稳健可靠性理论及优化方法研究[D]. 李永华.大连理工大学 2006
[8]随机结构可靠性分析和优化设计研究[D]. 马洪波.西安电子科技大学 2004
[9]基于神经网络技术的结构可靠性分析与优化设计[D]. 张雷.吉林大学 2004
[10]火箭发动机法兰连接系统模糊可靠性分析[D]. 张庆雅.西北工业大学 2003
本文编号：3082274
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