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多层级波纹点阵结构屈曲特性研究
| 论文题名： | 多层级波纹点阵结构屈曲特性研究 |
| 关键词： | 船舶结构;轻量化技术;多层级波纹点阵结构;屈曲失效模式;几何参数;承载性能 |
| 摘要： | 船舶领域的快速发展带来巨大耗能，工业污染和海洋生态破坏等问题日益突出。推动船舶制造业的绿色转型升级，促进航运业的节能减排，已成为该行业的必然选择。船舶结构轻量化技术在实现船舶减重的同时，可提高结构承载能力，从而达到降低能耗、减少环境污染、节省成本的效果，开展该技术的研究已成为本行业转型升级中的重要环节。多层级点阵结构是轻量化结构研究热点之一，其内部设计为有规律的多孔结构，具有轻质、高刚度、高承载性能等特点。因此本文针对波纹点阵结构，研究了多层级波纹点阵结构屈曲失效的理论模型。讨论了二、三层级波纹点阵结构的几何参数与承载性能之间的联系。论文的主要内容如下： （1）考虑压缩载荷作用，建立了二层级波纹点阵结构的多种屈曲失效模式仿真模型。针对不同弹性屈曲失效模式理论模型，利用Ansys有限元软件构造多组尺寸参数的数值仿真模型，通过结构屈曲失效理论模型验证了所建立数值模型的可靠性。 （2）分析了不同几何参数下，多种结构屈曲失效模式转换的临界单胞数变化规律。利用多种屈曲失效模式理论模型，对比分析结构中局部屈曲（一级杆局部屈曲和二级芯杆屈曲）和整体屈曲条件下的单胞数对应关系，获得两类屈曲模式转换的临界单胞数，利用有限元模型验证了理论推导的临界单胞数的正确性。 （3）推导了三层级波纹点阵结构的多种失效模式理论模型。构建在压缩载荷作用下三层级波纹点阵结构的多种失效模式对应的解析表达式；通过数值仿真手段，验证了结构失效模式理论模型的可靠性，分析了几何参数对结构承载性能的影响，获得了结构最优承载性能与几何参数之间的关系式。 |
| 作者： | 周梅 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 陈文炯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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