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原文传递潜艇端部球面舱壁结构性能研究

论文题名：	潜艇端部球面舱壁结构性能研究
关键词：	潜艇端部;球面舱壁;结构性能;修正系数;初始缺陷;加强形式
摘要：	端部耐压舱壁是潜艇耐压壳的重要组成部分之一,按照其结构类型可以分为平面舱壁和球面舱壁。由于结构特点,平面舱壁只应用在特定的场合。而球面舱壁以其质量轻、空间利用率高等优点应用于单壳体和双壳体潜艇耐压结构中。　　潜艇端部球面舱壁通常由三部分组成:锥壳,过渡短环壳和球面壳。其中端部耐压舱壁所受到的外部载荷主要由球面壳承担。目前我国现行的《潜艇结构设计计算方法》中对于端部球面舱壁结构的强度及稳定性校核是以球面壳为基础,忽略了锥壳和过渡短环壳对舱壁强度和稳定性的影响。本文对潜艇端部球面舱壁结构性能进行了研究,主要包括以下几方面。　　1、简单介绍了现行的几大设计规范中关于耐压球壳的设计计算公式,对比分析了在统一结构参数的情况下,各规范对耐压球壳工作压力的计算结果;总结了关于球壳临界失稳压力的理论和经验计算公式,在相同的结构参数时,对比分析了按照各公式计算得到的球壳临界失稳压力。　　2、分析了端部球面舱壁为半球壳时各部分结构的几何尺寸关系,得到了过渡短环壳半径关于锥角、锥壳长度和球面壳半径的计算公式,给出各部分结构关于锥角的变化趋势;利用有限元软件对球面舱壁稳定性进行了计算,分析了三部分结构参数变化时对舱壁的影响;基于等强度分析了三部分结构的厚度变化趋势,并利用有限元验证其结果的正确性。　　3、当端部球面舱壁为球冠时,计算了锥壳长度对球面舱壁结构稳定性的影响,同时考虑了其他参数如锥角、过渡环半径等对结构的影响,最后对《潜艇结构设计计算方法》中关于球面舱壁稳定性计算公式进行修正,提出锥长对其影响系数。　　4、计算分析了不同位置的加强筋对耐压球壳临界失稳压力的影响,为确定加强筋位置提供理论依据;计算分析了初始缺陷位置和缺陷幅值对耐压球壳稳定性的影响;对于含初始缺陷的耐压球壳采用不同的加强形式,对比了不同加强形式下的球壳临界失稳压力,给出含初始缺陷的耐压球壳的最优加强形式。
作者：	胡国栋
专业：	工程力学
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：	2013
正文语种：	中文