發(fā)布時間：2021-01-06 02:10

　　潛水器是大洋勘查與科學(xué)研究的重要裝備,而耐壓殼是潛水器重要組成部件之一。球形耐壓殼因其結(jié)構(gòu)簡單,受力均勻等優(yōu)勢,已成為大深度潛水器的首選。深海球殼多為中厚殼,屈曲是其主要失效形式,其特性受到材料及幾何缺陷影響;經(jīng)典理論解析很難精確預(yù)估球形耐壓殼的承載力。同時,各國船級社制定的球殼規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距。因此,深入研究球形耐壓殼穩(wěn)定性特性,尋求精確的屈曲預(yù)測計算方法,對提高耐壓殼體和潛水器的性能以及保障大洋勘探的安全等具有重大意義。本文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）基于理論與數(shù)值分析,探究球形耐壓殼強(qiáng)度、剛度和線性屈曲特性。結(jié)果表明,數(shù)值解與解析解具有高度的吻合度,且最大應(yīng)力與最大變形出現(xiàn)在球形耐壓殼的內(nèi)表面。同時,隨著厚徑比的增加,球形耐壓殼的變形逐漸減少,但厚徑比為0.08的球殼,其內(nèi)表面變形高達(dá)4.375mm;因而,耐壓殼剛度校核應(yīng)被各船級社規(guī)范所考慮。此外,屈曲分析發(fā)現(xiàn)隨著厚徑比的增加,薄厚殼理論差距越來越大,表明薄殼理論不再適合中厚度球殼。（2）開展不同厚徑比球形耐壓殼彈塑性屈曲分析。結(jié)果表明,材料塑性對殼體屈曲起著非常重要的作用;殼體厚度越厚,對材料塑性的敏感度就越高。同時,基... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 殼體屈曲研究現(xiàn)狀
        1.2.1 解析法
        1.2.2 數(shù)值法
        1.2.3 試驗法
    1.3 球形耐壓殼研究現(xiàn)狀
        1.3.1 屈曲特性
        1.3.2 承載計算
    1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 球形耐壓殼線彈性力學(xué)特性
    2.1 材料與方法
        2.1.1 理論模型
        2.1.2 數(shù)值模型
    2.2 結(jié)果分析及討論
        2.2.1 理論分析
        2.2.2 數(shù)值分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 球形耐壓殼彈塑性屈曲特性
    3.1 幾何與材料
    3.2 完美球殼屈曲分析
        3.2.1 材料與方法
        3.2.2 結(jié)果分析及討論
    3.3 缺陷球殼屈曲分析
        3.3.1 材料與方法
        3.3.2 結(jié)果分析及討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 球形耐壓殼極限承載力計算
    4.1 鈦合金球形耐壓殼計算公式
        4.4.1 公式推導(dǎo)
        4.4.2 公式驗證
    4.2 高強(qiáng)度鋼球形耐壓殼計算公式
        4.2.1 公式推導(dǎo)
        4.2.2 公式驗證
    4.3 計算軟件開發(fā)
        4.3.1 系統(tǒng)框架
        4.3.2 系統(tǒng)界面說明
        4.3.3 實例分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 球形耐壓殼比例模型試驗研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 模型制作
        5.1.2 試驗過程
    5.2 結(jié)果分析及討論
        5.2.1 試驗結(jié)果分析
        5.2.2 數(shù)值結(jié)果分析
    5.3 材料和缺陷影響規(guī)律
        5.3.1 材料模型影響分析
        5.3.2 幾何缺陷影響分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    一、總結(jié)
    二、創(chuàng)新點
    三、展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果及參與的科研項目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全海深潛水器的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展綜述[J]. 徐偉哲,張慶勇.  中國造船. 2016(02)
[2]深海載人潛水器的現(xiàn)狀與展望[J]. 劉峰.  工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2016(02)
[3]大深度載人潛水器耐壓殼結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀及最新進(jìn)展[J]. 李文躍,王帥,劉濤,沈允生,葉聰.  中國造船. 2016(01)
[4]蛋形耐壓殼力學(xué)特性研究[J]. 張建,王明祿,王緯波,潘寶俊,吳文偉.  船舶力學(xué). 2016(Z1)
[5]深海球形耐壓殼力學(xué)特性研究[J]. 張建,高杰,王緯波,唐文獻(xiàn),周通.  中國造船. 2015(04)
[6]我國載人深淵器的發(fā)展策略及當(dāng)前進(jìn)展[J]. 崔維成.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[7]考慮初始形狀影響的耐壓球殼臨界載荷簡化計算公式[J]. 王丹,萬正權(quán).  船舶力學(xué). 2014(05)
[8]載人深潛器鈦合金耐壓球殼極限強(qiáng)度可靠性分析[J]. 石佳睿,唐文勇.  船海工程. 2014(02)
[9]蛟龍?zhí)栞d人潛水器的5000米級海上試驗[J]. 崔維成,劉峰,胡震,朱敏,郭威,王春生.  中國造船. 2011(03)
[10]深潛器載人球殼規(guī)范設(shè)計公式的比較(英文)[J]. 潘彬彬,崔維成.  船舶力學(xué). 2011(03)

碩士論文
[1]多蛋形交接耐壓殼仿生設(shè)計及試驗研究[D]. 左新龍.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]基于蛋殼生物學(xué)特性的深海耐壓殼仿生研究[D]. 王明祿.江蘇科技大學(xué) 2017
[3]深海球形耐壓殼力學(xué)特性及試驗研究[D]. 高杰.江蘇科技大學(xué) 2017



本文編號：2959724