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原文传递缺陷圆柱壳的剩余强度分析

论文题名：	缺陷圆柱壳的剩余强度分析
关键词：	缺陷分析;有限元法;凹坑损伤;耐压环肋圆柱壳;剩余强度;潜器
摘要：	潜器的耐压环肋圆柱壳在建造、安装过中难以避免的使得壳体产生几何缺陷,而缺陷会使得耐压环肋圆柱壳的承载能力降低。另外在潜器使用过程中可能发生碰撞、触礁等意外事故使得耐压壳体发生永久性变形,形成较大的凹坑损伤。大凹损更会使得耐压环肋圆柱壳的承载能力大大的减小,令潜器的下潜深度降低。为了避免潜器因下潜过深而发生一些灾难性的事故,所以对于研究缺陷耐压环肋圆柱壳的剩余强度具有理论和实际工程意义的。　　缺陷的大小不同时对环肋圆柱壳失稳模态影响的程度不同,当缺陷较小时可以认为缺陷的存在并不改变圆柱壳的失稳模态仍呈失稳波形屈曲;但随着缺陷的增大圆柱壳会呈现局部塌缩破坏。因此当缺陷大小不同时对环肋圆柱壳剩余强度的分析研究采取了不同的方法。　　对计算环肋圆柱壳屈曲的现有理论计算方法进行了归纳总结,其中潜器设计规模中是把环肋圆柱壳作为理想圆柱壳进行理论屈曲分析,再对理论结果分别进行了几何和物理非线性实验修正,但它忽略了几何和物理非线性修正时它们之间是相互交替影响的,另外现有的计算方法大多是考虑小缺陷(初始缺陷)对环肋圆柱壳临界压力的,对于大凹损之类的缺陷研究分析的非常少; 　　理沦研究分析了环肋圆柱壳的几何非线性屈曲,对解析方法进行了推导计算,假设当缺陷较小时不改变圆柱壳的失稳模态,采用能理法经过推导计算得到了计算圆柱壳几何非线性屈曲的解析方法,而对于物理缺陷仍采用原有的修正方法,但基于几何缺陷对物理非线性修正的影响对原有的物理非线性的修正公式进行了改进; 　　采用实验的有限元相结合的办法对解析方法进行了校核,先是利用实验结果与解析办法计算得到的结果相比较证实了解析方法的正确性,同时也把实验结果和有限元计算结果相比较,证明有限元建模屈曲分析的过程是正确的,然后利用有限元方法对解析方法进行了拓展校核,确定了解析办法的适用范围; 　　对于具有大凹损的环肋圆柱壳利用有限元方法进行了大量的计算,分析了凹损的长度与深度对环肋圆柱壳剩余强度的影响,并归纳总结出了凹损环肋圆柱壳剩余强度的修正公式,同时也利用有限元方法确定了环肋圆柱壳结构参数u对剩余强度修正公式的影响,并绘出了影响曲线图谱。
作者：	郭延松
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：	2011
正文语种：	中文