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初始缺陷对环肋耐压壳承载能力影响研究
| 论文题名： | 初始缺陷对环肋耐压壳承载能力影响研究 |
| 关键词： | 环肋圆柱壳;稳定性;极限承载能力;初始缺陷 |
| 摘要： | 环肋圆柱壳是承受均匀外压力结构的常见结构形式，这种结构的屈曲失稳问题占有重要的地位。耐压圆柱壳结构在船舶与海洋结构与土木建筑工程中的广泛应用也决定了对其稳定性进行研究的重要意义。本文采用大型商用成熟软件ANSYS程序对环肋耐压圆柱壳在均匀外压力作用下受初始缺陷影响的极限承载力进行数值仿真研究。 本文主要研究工作如下： （1）通过对环肋耐压圆柱壳稳定性理论的研究，归纳分析了环肋圆柱耐压壳体的稳定性公式及壳体受肋骨影响的稳定性公式以及《设计计算方法》中对稳定性修正及理论来源。介绍了圆柱壳弹塑性失稳理论，给出了环肋圆柱壳小挠度弹塑性失稳的理论计算公式及计算步骤，并且给出了计及初始缺陷的环肋圆柱壳大挠度弹塑性失稳的理论计算公式。 （2）分析了非线性稳定性有限元求解的方法，对建模过程中单元的选择、建模方式、网格的划分以及约束和载荷的施加进行分析，以相同模型弹性特征值屈曲分析的屈曲模态，将有限元模型在原有的基础上按照给定的初始缺陷值进行偏移作为施加初始缺陷的方式。分别对三个试验模型进行建模及弹、塑性稳定性屈曲分析。 （3）按照三个试验模型的原始参数与设计尺寸建立结构的理想模型，按照三个试验模型的实测数据建立结构的真实模型，进行稳定性对比分析。结果表明初始几何缺陷对结构的弹塑性极限承载力都有削弱并且会影响最终的失稳形状，但并不本质性的改变结构的失稳模态。 （4）以模型I、II、III的名义设计尺寸建立理想模型，初始缺陷在0.15t～0.25t范围内变化进行塑性稳定性分析。根据模型随初始缺陷变化所得的极限承载力值绘制缺陷幅值影响曲线。分析表明，初始缺陷大小的变化，仅使其具体失稳形状产生变化，模型失稳模态保持不变。对于产生局部屈曲的模型，初始缺陷的变化对极限承载力的影响较小；对于产生整体屈曲的模型，初始缺陷的变化对极限承载力的影响较为明显。 |
| 作者： | 蒋理 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 王林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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