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特种耐压结构强度与极限承载能力分析
| 论文题名： | 特种耐压结构强度与极限承载能力分析 |
| 关键词： | 深潜器;特种耐压壳体;结构强度;极限承载能力;有限元分析 |
| 摘要： | 由于实际工程中各种特殊要求，深潜器耐压壳体常常需要采用特殊的结构型式，目前国内外针对传统耐压结构强度与极限承载能力的研究已较为充分，而对于某些结构型式较为特殊的耐压壳体的研究还不足。本文基于ANSYS有限元分析软件对具有装配型和宽扁型两种特殊肋骨型式的耐压壳体进行了强度与极限承载能力分析，并对具有矩形大开口的耐压壳体进行了强度分析及结构改进。 首先针对具有装配型肋骨的耐压壳体，对比了其与传统加筋圆柱壳的强度特性，分析了其在不同载荷下的应力分布，以及肋骨与壳体之间的装配间隙对极限承载能力的影响，计算结果表明，具有装配型肋骨的耐压壳体，外载荷与结构应力之间存在非线性关系，装配间隙越小，极限承载能力越强。 其次，针对具有宽扁型肋骨的耐压壳体，分别采用体单元和壳、梁单元进行有限元模拟，分析了两种建模方式下结构强度及极限承载能力计算结果的差异性。经过对比得知，两种建模方式对其强度结果有一定的影响，而对极限承载能力的结果影响不大。 最后，本文针对带有矩形大开口的耐压结构进行了强度计算分析，提出并比较了三种降低开口处应力集中的加强方案，通过对比各方案的结果，可知增大肋骨尺寸与增加肋骨数量对提高结构强度与极限承载能力效果相对更为显著。另外，通过计算温盐深仪观测设备(CTD)与矩形大开口四种装配间隙尺寸条件下开口区域应力可知，由于受到CTD与外壳接触的影响，开口区域应力随围壁与CTD装配间隙增大而减小。 本文研究成果为具有特殊结构型式的深潜器耐压壳体结构设计与研究提供了参考。 |
| 作者： | 刘培婧 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 程远胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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