為了揭示主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對多球型耐壓結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響,以三球交接型耐壓結(jié)構(gòu)為研究對象,采用非線性有限元方法,開展了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對極限強(qiáng)度的影響研究。通過數(shù)值計(jì)算與歸納分析,發(fā)現(xiàn)開孔系數(shù)和厚度對極限強(qiáng)度的影響呈現(xiàn)單調(diào)變化,隨著開孔系數(shù)的增大,結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度衰減速率先增大后減小,其余參數(shù)在影響結(jié)構(gòu)效用方面存在較明顯的邊際效益遞減。論文給出了多球交接結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)方案的最優(yōu)策略,為深海載人裝備用多球耐壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供參考。 

【文章來源】：中國造船. 2020,61(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

多球交接結(jié)構(gòu)

61卷第2期（總第234期）張博文，等：球柱結(jié)合式多球型耐壓結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度特性研究37圖2有限元模型示意圖2等徑球殼有限元計(jì)算分析多球殼交接耐壓結(jié)構(gòu)失效模式主要有兩種，如圖3所示。當(dāng)柱殼段剛度不足時(shí)，柱殼通道在靜水壓力下先失穩(wěn)，多球結(jié)構(gòu)破壞位置發(fā)生在通道處。當(dāng)球殼厚度與柱殼相比較小時(shí)，在極限載荷作用下球殼在局部凹陷位置產(chǎn)生塑性變形并逐漸擴(kuò)散，形成塑性鉸圓，進(jìn)而失穩(wěn)破壞。球柱結(jié)合式多球交接結(jié)構(gòu)在受力特征上與球殼大開孔結(jié)構(gòu)相似，相比于完整球殼，結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度存在不同程度的衰減。本文將通過大量的非線性數(shù)值計(jì)算分析，給出各結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的影響規(guī)律，基準(zhǔn)參數(shù)設(shè)定為1c0.0367，2zc0.7R2100mm，31c0.2L600mm，42c0.13L400mm，5zc0.0617t185mm，61cc，計(jì)算分析中的參數(shù)變動范圍如表1所示。（a）柱段失穩(wěn)破壞（b）球殼失穩(wěn)破壞圖3多球交接結(jié)構(gòu)極限載荷下位移云圖2.1參數(shù)c2的影響整理計(jì)算結(jié)果，將7c（表示結(jié)構(gòu)極限承載能力）隨2c（表示球殼開孔系數(shù)）的變化繪制在圖4中，圖4(a)表示柱殼及球殼局部加強(qiáng)厚度（6c和5c）變化時(shí)，參數(shù)7c隨2c變化，圖4(b)表示柱殼段內(nèi)伸圍壁和外延圍壁尺寸（3c和4c）變化時(shí)，參數(shù)7c隨2c變化�？梢钥闯�，多球交接結(jié)構(gòu)承載能力隨著開孔尺寸的增大呈明顯的衰減趨勢。當(dāng)開孔系數(shù)2c0.75zR2250mm時(shí)，結(jié)構(gòu)極限承載能力衰減速率顯著增大，當(dāng)開孔系數(shù)2zc0.825R2475mm時(shí)，結(jié)構(gòu)極限承載能力衰減速率開始減小，衰減系數(shù)隨開孔系數(shù)的增大近似呈現(xiàn)多段線性。當(dāng)開孔尺寸增加時(shí)，柱殼段剛度逐漸減弱，成為?

多球交接結(jié)構(gòu)（a）柱段失穩(wěn)破壞

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3394576