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轴向冲击载荷下球柱组合壳动力屈曲数值研究
| 论文题名： | 轴向冲击载荷下球柱组合壳动力屈曲数值研究 |
| 关键词： | 潜艇;球柱组合壳;冲击载荷;动力屈曲;数值计算 |
| 摘要： | 随着海洋的不断开发和军事上的重要应用，潜艇得到了快速的发展。球柱组合结构是工程中的常用结构，是潜艇耐压壳体的主要结构形式，在实际的工程中经常会承受冲击载荷。因此对于组合壳体冲击屈曲特性的研究具有重要的理论和实际的意义。本文以组合壳结构为对象，采用有限元数值方法，对其在承受冲击载荷时的动力性能进行分析研究，主要的内容如下： 1、以简单杆件受到冲击载荷为例，简要介绍了冲击载荷下的应力波理论。包括基本方程的建立和求解，以及弹性和弹塑性应力波的各种现象。 2、对结构动力屈曲的有限元方法进行了阐述，介绍了常见的动力算法中心差分法。通过对算法的分析证明了利用有限元程序 LS-DYNA可以很好的处理冲击动力学问题。以薄壁圆柱形钢管结构为例，利用有限元方法对该结构在轴向冲击载荷作用下的问题进行了数值计算。 3、对弹性球柱组合壳在承受轴向冲击载荷作用下的动力屈曲现象问题进行了数值研究。观察了不同载荷作用下结构的变形模态，显示了不同时刻结构形态的发展过程，给出各种物理变量的时程曲线。分别对整个冲击过程中位移，应力以及惯性效应进行详细的分析，讨论各自在冲击过程中的变化。 4、对弹塑性球柱组合壳在承受轴向冲击载荷作用下的动力屈曲现象问题进行了数值研究。对其冲击屈曲过程进行详细分析，分析不同的几何参数（如厚度）、物理参数（如切线模量、屈服强度）以及条件参数（如载荷峰值）等对屈曲过程的影响。 5、在其余条件相同的情况下，对比不同材料属性的冲击动力屈曲过程，探寻材料的差异对屈曲过程的影响。 |
| 作者： | 马杰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 王晓天 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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