【摘要】：潛水器是進(jìn)行海洋研究和海洋資源開發(fā)的關(guān)鍵載具,其中,耐壓殼作為抵抗水下高壓的關(guān)鍵設(shè)備,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其重要。圓柱殼由于其制作相對(duì)簡單,內(nèi)部空間便于設(shè)備安裝等優(yōu)點(diǎn),在潛水器中使用較為廣泛。因此,對(duì)圓柱殼開展理論和試驗(yàn)研究,探索圓柱殼臨界失穩(wěn)壓力的影響因素,提高理論和數(shù)值分析對(duì)臨界失穩(wěn)壓力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,就顯得十分有意義。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)使用中國CCS潛水器設(shè)計(jì)規(guī)范和美國ABS潛水器設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)圓柱殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì)校核,通過計(jì)算結(jié)果來分析兩種設(shè)計(jì)規(guī)范差異產(chǎn)生的原因;使用有限元對(duì)不同L/R值的圓柱殼進(jìn)行穩(wěn)定性分析,將有限元結(jié)果與兩種設(shè)計(jì)規(guī)范的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,分析長徑比對(duì)圓柱殼穩(wěn)定性的影響。(2)在保證慣性矩一致的前提下,研究了截面為矩形、T型、L型和工字型的四種肋骨形狀對(duì)環(huán)肋圓柱殼強(qiáng)度和穩(wěn)定性的影響;在保證肋骨整體慣性矩不變的前提下,以均勻加肋和非均勻加肋為例,使用理論法和數(shù)值法分別計(jì)算環(huán)肋圓柱殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,并對(duì)兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。(3)進(jìn)行了兩組等比圓柱殼模型試驗(yàn),一組為不同L/R值的無肋圓柱殼模型試驗(yàn),另一組為等長度的不同肋骨數(shù)量的環(huán)肋圓柱殼模型試驗(yàn),通過兩組試驗(yàn)研究理論計(jì)算、有限元計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果三種計(jì)算結(jié)果的誤差,分析可能導(dǎo)致誤差的影響因素;對(duì)比三維掃描模型與考慮缺陷的理論模型的有限元結(jié)果的誤差,探究缺陷對(duì)圓柱殼屈曲的影響。(4)將肋骨慣性矩非均勻布置應(yīng)用到工作水深為650米的水下空間站的耐壓圓柱殼設(shè)計(jì)中,對(duì)比肋骨慣性矩均勻布置和非均勻布置對(duì)耐壓圓柱殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的影響,并在此基礎(chǔ)上完成耐壓殼結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U661.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2743163