王为民:桂圆形耐压壳仿生设计及屈曲机理研究论文

王为民:桂圆形耐压壳仿生设计及屈曲机理研究论文

本文主要研究内容

作者王为民(2019)在《桂圆形耐压壳仿生设计及屈曲机理研究》一文中研究指出:耐压结构是海洋工程装备的关键部件和浮力单元,起着保证非耐压设备正常工作或人员健康安全的重要作用。球形结构为传统耐压壳的最优选择,但其存在对初始缺陷敏感以及失稳位置未知等问题。故针对以上问题,本文以干桂圆为仿生原型,开展桂圆形耐压壳仿生设计及其屈曲机理研究,设计一种对初始缺陷不敏感、失稳位置可预测且承载能力高的耐压壳,本文主要研究内容如下:(1)开展桂圆形耐压壳仿生设计研究。首先,测量干桂圆的尺寸、形状与厚度,研究干桂圆的几何特性;接着,根据描述桂圆壳轮廓的方程,对桂圆形耐压壳的轮廓形状进行设计,并阐述一般仿生设计的原则;最后,对干桂圆进行静水压力试验,研究干桂圆的抗压特性。结果表明干桂圆的长度、宽度、高度以及形状系数都符合正态分布,且宽度和高度近似相等;桂圆壳的轮廓形状可采用卡西尼卵形线方程进行描述;桂圆壳的破坏载荷随着桂圆壳厚径比的增大而增加。(2)开展形状系数对桂圆形耐压壳屈曲影响规律研究。首先,采用等体积原则,建立不同形状系数的桂圆形耐压壳数学模型;然后,对各桂圆形耐压壳数学模型进行线弹性与非线性屈曲分析。结果表明理想桂圆形耐压壳的线弹性屈曲载荷随着形状系数的增大先单调下降,在拐点之后,线弹性屈曲载荷虽然存在一定的波动,但是整体上明显增加;除形状系数为0.1的桂圆形耐压壳外,形状系数对桂圆形耐压壳的非线性屈曲载荷的影响与形状系数对桂圆形耐压壳的线弹性屈曲载荷的影响基本一致,且带有缺陷的壳体的平衡路径可分为三种类型,即不稳定路径、亚稳定路径以及稳定路径。(3)开展桂圆形耐压壳轮廓形状优选研究。首先,以直径2m的球形耐压壳为准,采用等体积原则,建立桂圆形耐压壳数学模型;然后,通过对桂圆形耐压壳数学模型进行线弹性与弹塑性屈曲分析,获得桂圆形耐压壳轮廓形状的优选区间。结果表明,桂圆形耐压壳的轮廓优选区间为0.09~0.15,且其最优区间为0.10~0.11。(4)开展桂圆形耐压壳屈曲试验研究。首先,分别采用冲压成型技术与快速成型技术制造桂圆形耐压壳比例模型;其次,对比例模型进行三维扫描、厚度测量与静水压力试验;最后,采用数值法对扫描模型进行分析,研究其屈曲特性。结果表明,金属桂圆形耐压壳发生弹塑性屈曲失稳,试验结果与数值结果相一致;形状系数为0.1的树脂桂圆形耐压壳的极限承载能力高于树脂球形耐压壳的极限承载能力,树脂耐压壳发生线弹性屈曲失稳,且试验结果与数值结果相一致,打破了球形结构为耐压壳的最优选择的传统思维定式。

Abstract

nai ya jie gou shi hai xiang gong cheng zhuang bei de guan jian bu jian he fu li chan yuan ,qi zhao bao zheng fei nai ya she bei zheng chang gong zuo huo ren yuan jian kang an quan de chong yao zuo yong 。qiu xing jie gou wei chuan tong nai ya ke de zui you shua ze ,dan ji cun zai dui chu shi que xian min gan yi ji shi wen wei zhi wei zhi deng wen ti 。gu zhen dui yi shang wen ti ,ben wen yi gan gui yuan wei fang sheng yuan xing ,kai zhan gui yuan xing nai ya ke fang sheng she ji ji ji qu qu ji li yan jiu ,she ji yi chong dui chu shi que xian bu min gan 、shi wen wei zhi ke yu ce ju cheng zai neng li gao de nai ya ke ,ben wen zhu yao yan jiu nei rong ru xia :(1)kai zhan gui yuan xing nai ya ke fang sheng she ji yan jiu 。shou xian ,ce liang gan gui yuan de che cun 、xing zhuang yu hou du ,yan jiu gan gui yuan de ji he te xing ;jie zhao ,gen ju miao shu gui yuan ke lun kuo de fang cheng ,dui gui yuan xing nai ya ke de lun kuo xing zhuang jin hang she ji ,bing chan shu yi ban fang sheng she ji de yuan ze ;zui hou ,dui gan gui yuan jin hang jing shui ya li shi yan ,yan jiu gan gui yuan de kang ya te xing 。jie guo biao ming gan gui yuan de chang du 、kuan du 、gao du yi ji xing zhuang ji shu dou fu ge zheng tai fen bu ,ju kuan du he gao du jin shi xiang deng ;gui yuan ke de lun kuo xing zhuang ke cai yong ka xi ni luan xing xian fang cheng jin hang miao shu ;gui yuan ke de po huai zai he sui zhao gui yuan ke hou jing bi de zeng da er zeng jia 。(2)kai zhan xing zhuang ji shu dui gui yuan xing nai ya ke qu qu ying xiang gui lv yan jiu 。shou xian ,cai yong deng ti ji yuan ze ,jian li bu tong xing zhuang ji shu de gui yuan xing nai ya ke shu xue mo xing ;ran hou ,dui ge gui yuan xing nai ya ke shu xue mo xing jin hang xian dan xing yu fei xian xing qu qu fen xi 。jie guo biao ming li xiang gui yuan xing nai ya ke de xian dan xing qu qu zai he sui zhao xing zhuang ji shu de zeng da xian chan diao xia jiang ,zai guai dian zhi hou ,xian dan xing qu qu zai he sui ran cun zai yi ding de bo dong ,dan shi zheng ti shang ming xian zeng jia ;chu xing zhuang ji shu wei 0.1de gui yuan xing nai ya ke wai ,xing zhuang ji shu dui gui yuan xing nai ya ke de fei xian xing qu qu zai he de ying xiang yu xing zhuang ji shu dui gui yuan xing nai ya ke de xian dan xing qu qu zai he de ying xiang ji ben yi zhi ,ju dai you que xian de ke ti de ping heng lu jing ke fen wei san chong lei xing ,ji bu wen ding lu jing 、ya wen ding lu jing yi ji wen ding lu jing 。(3)kai zhan gui yuan xing nai ya ke lun kuo xing zhuang you shua yan jiu 。shou xian ,yi zhi jing 2mde qiu xing nai ya ke wei zhun ,cai yong deng ti ji yuan ze ,jian li gui yuan xing nai ya ke shu xue mo xing ;ran hou ,tong guo dui gui yuan xing nai ya ke shu xue mo xing jin hang xian dan xing yu dan su xing qu qu fen xi ,huo de gui yuan xing nai ya ke lun kuo xing zhuang de you shua ou jian 。jie guo biao ming ,gui yuan xing nai ya ke de lun kuo you shua ou jian wei 0.09~0.15,ju ji zui you ou jian wei 0.10~0.11。(4)kai zhan gui yuan xing nai ya ke qu qu shi yan yan jiu 。shou xian ,fen bie cai yong chong ya cheng xing ji shu yu kuai su cheng xing ji shu zhi zao gui yuan xing nai ya ke bi li mo xing ;ji ci ,dui bi li mo xing jin hang san wei sao miao 、hou du ce liang yu jing shui ya li shi yan ;zui hou ,cai yong shu zhi fa dui sao miao mo xing jin hang fen xi ,yan jiu ji qu qu te xing 。jie guo biao ming ,jin shu gui yuan xing nai ya ke fa sheng dan su xing qu qu shi wen ,shi yan jie guo yu shu zhi jie guo xiang yi zhi ;xing zhuang ji shu wei 0.1de shu zhi gui yuan xing nai ya ke de ji xian cheng zai neng li gao yu shu zhi qiu xing nai ya ke de ji xian cheng zai neng li ,shu zhi nai ya ke fa sheng xian dan xing qu qu shi wen ,ju shi yan jie guo yu shu zhi jie guo xiang yi zhi ,da po le qiu xing jie gou wei nai ya ke de zui you shua ze de chuan tong sai wei ding shi 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自江苏科技大学的王为民,发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文,是一篇关于桂圆壳论文,耐压壳论文,屈曲行为论文,形状系数论文,仿生设计论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

王为民:桂圆形耐压壳仿生设计及屈曲机理研究论文
下载Doc文档

猜你喜欢