【摘要】：深潛器的耐壓殼起著抵御深海水壓,庇護(hù)深潛器內(nèi)部操縱人員和機(jī)械器具安全的重要功能。本文考慮了生物界蛋殼的優(yōu)良特性,研究了一種蛋形耐壓殼體,采取現(xiàn)有的蛋殼數(shù)學(xué)模型,建立蛋形耐壓殼模型,對蛋殼形狀、蛋殼厚度、殼體內(nèi)部加筋體結(jié)構(gòu)、殼體材料以及殼上開孔等因素對殼體穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析。主要內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)解析蛋形耐壓殼數(shù)學(xué)參數(shù),給出蛋形曲線圖和方程,推導(dǎo)蛋形殼經(jīng)向曲率半徑、緯向曲率半徑、蛋形系數(shù)、體積公式等運(yùn)算方式,并給出蛋形耐壓殼的線彈性理論解公式;結(jié)合耐壓殼的設(shè)計(jì)因素和耐壓殼穩(wěn)定性失效與四種等體積常規(guī)殼型進(jìn)行對比,蛋形耐壓殼的各項(xiàng)功用均較好,驗(yàn)證了蛋形耐壓殼的設(shè)計(jì)可行性。(2)對金屬(各項(xiàng)同性)材料蛋形耐壓殼體進(jìn)行特征值屈曲(線性)分析,參照常用球殼的體積(直徑為2m),建立金屬蛋殼模型,在不同殼體厚度下,蛋形耐壓殼體的屈曲臨界載荷的模擬值與理論解相差在15%以內(nèi),屈曲位置發(fā)生在蛋形耐壓殼體的腰部,理論值偏大;接著分析了在殼體內(nèi)部加筋的影響,結(jié)果表明加筋能夠有效提高殼體穩(wěn)定性,且相比于加縱向筋,環(huán)向筋的加載對穩(wěn)定性能提高更顯著,網(wǎng)格加強(qiáng)筋對殼體穩(wěn)定性的增強(qiáng)效果最好;通過正交試驗(yàn)分析殼體厚度對蛋形耐壓殼體的穩(wěn)定性影響最大;其次是加筋方式,加環(huán)筋方式要比加縱筋方式影響大,但總體影響效果優(yōu)于加筋體厚度;對穩(wěn)定性影響最差的是加筋體厚度。(3)對復(fù)合材料含損傷蛋殼非線性屈曲進(jìn)行了分析。提出動力顯式結(jié)合Hashin損傷失效準(zhǔn)則的模擬方法,分析了不同蛋形系數(shù)下的殼體屈曲性能,結(jié)果表明蛋形結(jié)構(gòu)不能過于細(xì)長,也不能過于矮胖,蛋形系數(shù)取0.7到0.8之間較好,蛋形結(jié)構(gòu)的腰部承壓要優(yōu)于底部承壓;通過考慮材料損傷與否的對比,屈曲后具有材料損傷的殼體的位移載荷曲線更低,屈曲狀態(tài)也有所區(qū)別,而其臨界屈曲載荷差距無幾;通過分析復(fù)合材料的分布方式對殼體穩(wěn)定性影響,Gpl-epo和Fib-gpl-epo材料的X型分布優(yōu)于O型分布優(yōu)于A型分布優(yōu)于V型分布,且隨著殼體層數(shù)、最高層強(qiáng)度的增大越明顯;不同的碳纖維鋪層方向也有影響,[0/90]_(10S)的碳纖維鋪層方式屈曲性能最好,[90/0]_(10S)的碳纖維鋪層方式屈曲性能次之,[45/-45]_(10S)的碳纖維鋪層方式屈曲性能最差;對殼體頭部開孔(單孔)、頭部底部開孔(雙孔),以及開孔半徑對殼體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,開孔會降低穩(wěn)定性,半徑越大降低越多,開孔半徑達(dá)到200mm時(shí),單孔減小了9.34%,雙孔減小了14.47%,且通過減小蛋形系數(shù),為0.7時(shí),雙孔的屈曲位置會由殼體底部轉(zhuǎn)移到腰部。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U674.941;U661.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張建;王明祿;王緯波;潘寶俊;吳文偉;;蛋形耐壓殼力學(xué)特性研究[J];船舶力學(xué);2016年Z1期

2 蔣志武;;夏天的大海(組詩)[J];時(shí)代文學(xué);2017年05期

3 ;平博士密碼系列漫畫 捏不碎的雞蛋[J];東方少年(閱讀與作文);2017年08期

4 龍競;;《微風(fēng)果實(shí)與花》[J];課堂內(nèi)外(作文獨(dú)唱團(tuán));2017年10期

5 潘柯方;;《雞蛋形機(jī)器人》[J];創(chuàng)新作文(小學(xué)版);2016年24期

6 潘柯方;;《雞蛋形機(jī)器人》[J];創(chuàng)新作文(小學(xué)版);2016年23期

7 井中偉;;蛋形甕研究[J];考古學(xué)報(bào);2006年04期

8 朱東華,崔健猛,王麗紅;荷蘭白色蛋形茄栽培要點(diǎn)[J];蔬菜;2003年08期

9 ;蛋形住宅 美國加州[J];世界建筑導(dǎo)報(bào);2000年03期

10 張斌宏,楊巧靈;蛋形三足甕初探[J];文物季刊;1997年03期

相關(guān)會議論文 前6條

1 易華鋒;周萍;張毅;向釗;;三品系鵪鶉蛋重蛋形與孵化的比較[A];第四屆重慶飼料工業(yè)暨養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文集[C];2008年

2 何德湛;;預(yù)應(yīng)力混凝土蛋形消化池在我國的應(yīng)用和發(fā)展前景[A];新世紀(jì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)新學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

3 潘國華;陳務(wù)軍;張儆倫;陳軍;;白龍港污水處理廠蛋形消化池結(jié)構(gòu)施工模板框架體系分析[A];第十三屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 劉梅;;貝林頓(犭更)的造型修剪[A];第十三次全國養(yǎng)犬學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

5 吳玉華;樓文娟;;變厚度曲殼元在蛋形消化池計(jì)算中的應(yīng)用[A];計(jì)算機(jī)在土木工程中的應(yīng)用——第十屆全國工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

6 魏霞;楊柳;李俊英;靳薇;王玳瑋;蓋昊;李寧;鄧學(xué)梅;;利用CAU-BC資源家系定位雞4號染色體上與產(chǎn)蛋相關(guān)的QTL[A];中國動物遺傳育種研究進(jìn)展——第十五次全國動物遺傳育種學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 山西 于立浮;一款蛋形計(jì)步器[N];電子報(bào);2007年

2 挑戰(zhàn)集團(tuán)技術(shù)部 劉建平;影響蛋形大小的因素與調(diào)控[N];中國畜牧報(bào);2004年

3 李巧云;“四看”促鴨多產(chǎn)蛋[N];陜西科技報(bào);2009年

4 贊皇縣天然公司技術(shù)部 宋運(yùn)全;柴雞養(yǎng)殖60問(14)[N];河北農(nóng)民報(bào);2009年

5 ;不再猶豫！買個(gè)MP3隨身聽[N];電腦報(bào);2003年

6 寧波市振寧牧業(yè)有限公司 童建松;鵪鶉種蛋的科學(xué)處理[N];河北科技報(bào);2006年

7 許軍;種蛋選擇與管理[N];北京科技報(bào);2003年

8 記者 王濤;智能“豪宅”“理想中國城市建筑試驗(yàn)”[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2011年

9 閆興才;種蛋選擇與管理[N];中國畜牧水產(chǎn)報(bào);2001年

10 劉萬珍;蛋鴨投料需“九看”[N];河北科技報(bào);2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 羅林聰;水平異形管降膜蒸發(fā)流動與傳熱強(qiáng)化機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2014年

2 王興陳;基于物理性質(zhì)的土體強(qiáng)度和變形特性研究[D];浙江大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 唐飛;復(fù)合材料蛋形殼在靜水壓力下的屈曲行為研究[D];大連理工大學(xué);2019年

2 左新龍;多蛋形交接耐壓殼仿生設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D];江蘇科技大學(xué);2017年

3 王明祿;基于蛋殼生物學(xué)特性的深海耐壓殼仿生研究[D];江蘇科技大學(xué);2017年

4 朱俊臣;混凝土蛋形耐壓殼力學(xué)特性分析[D];江蘇科技大學(xué);2017年

5 吳漸;基于蛋形模型的應(yīng)力和滲流固結(jié)分析[D];浙江大學(xué);2014年

6 章東;混凝土的蛋形屈服面塑性本構(gòu)模型[D];北京交通大學(xué);2009年

7 賴勇聰;蛋形輥道窯主體結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究[D];景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院;2015年

本文編號：2781466