加筋筒殼結(jié)構(gòu)因比強度和比剛度高、功能性強等優(yōu)點而被廣泛應用于現(xiàn)代運載火箭的箭體中,但其精細模型在進行有限元計算時,復雜的結(jié)構(gòu)細節(jié)導致了計算規(guī)模巨大、計算效率低下的缺點,尤其是在結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化過程中,成千上百次的動力重分析使其面臨巨大挑戰(zhàn)。而模型降階方法可以將一個計算規(guī)模較大的精細模型轉(zhuǎn)化為一個保留部分主要力學性能的計算規(guī)模較小的模型,在提高計算效率的同時保證較高的計算精度。因此,開展對加筋筒殼結(jié)構(gòu)模型降階方法的研究,對提高這類結(jié)構(gòu)的有限元分析效率具有重要的實際意義。常見的等效性能計算方法中,漸近均勻化的數(shù)值求解方法（Numerical Implementation of Asymptotic Homogenization,NIAH）基于嚴格的數(shù)學理論,具有較高的等效性能求解精度,而且操作簡單、對結(jié)構(gòu)加筋形式要求低,非常適用于對由大量周期性單胞組成的網(wǎng)格加筋筒殼進行等效降階。本文對以NIAH方法為基礎(chǔ)的網(wǎng)格加筋筒殼降階方法進行了研究,并將其與基于本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）的降階法結(jié)合,應用于結(jié)構(gòu)動特性優(yōu)化中。在靜力模型降階方面,本... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 網(wǎng)格加筋筒殼模型降階方法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2.網(wǎng)格加筋筒殼降階方法
    2.1 引言
    2.2 等效降階方法
        2.2.1 剛度等效方法
        2.2.2 質(zhì)量等效方法
    2.3 物理降階方法
    2.4 本章小結(jié)
3.基于NIAH的網(wǎng)格加筋筒殼靜力模型降階方法
    3.1 引言
    3.2 基于降階模型的靜載響應計算
        3.2.1 網(wǎng)格加筋筒殼靜力降階方法
        3.2.2 正置正交網(wǎng)格加筋筒殼算例
        3.2.3 45°斜置正交網(wǎng)格加筋筒殼算例
    3.3 含開口結(jié)構(gòu)的適用條件及修正方法
        3.3.1 降階模型適用條件分析
        3.3.2 降階模型修正方法
    3.4 本章小結(jié)
4.基于降階模型的網(wǎng)格加筋筒殼模態(tài)分析方法
    4.1 引言
    4.2 基于降階模型的整體模態(tài)計算
        4.2.1 網(wǎng)格加筋筒殼動力學降階方法
        4.2.2 正置正交網(wǎng)格加筋筒殼算例
        4.2.3 45°斜置正交網(wǎng)格加筋筒殼算例
    4.3 基于POD降階方法的基頻快速計算
        4.3.1 結(jié)構(gòu)基頻快速計算方法
        4.3.2 正置正交網(wǎng)格加筋筒殼算例
    4.4 本章小結(jié)
5.基于混合降階模型的結(jié)構(gòu)動特性優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 基于NIAH-附加質(zhì)點法和POD降階法的結(jié)構(gòu)動特性優(yōu)化框架
    5.3 網(wǎng)格加筋筒殼動特性優(yōu)化算例
    5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于POD模型降階法的非線性瞬態(tài)熱傳導分析[J]. 梁鈺,鄭保敬,高效偉,吳澤艷,王峰.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2018(12)
[2]功能梯度材料動力學問題的POD模型降階分析[J]. 鄭保敬,梁鈺,高效偉,朱強華,吳澤艷.  力學學報. 2018(04)
[3]基于POD降階方法的復合材料曲壁板顫振響應特性研究[J]. 周建,楊智春.  振動與沖擊. 2017(01)
[4]我國航天運輸系統(tǒng)成就與展望[J]. 秦旭東,龍樂豪,容易.  深空探測學報. 2016(04)
[5]Novel implementation of homogenization method to predict effective properties of periodic materials[J]. Geng-Dong Cheng,Yuan-Wu Cai,Liang Xu.  Acta Mechanica Sinica. 2013(04)
[6]蒙皮加筋圓柱殼彎曲頻率的三種計算模型[J]. 邢譽峰,潘忠文,楊陽.  北京航空航天大學學報. 2012(04)
[7]蒙皮加筋圓柱殼扭轉(zhuǎn)頻率的三種計算模型[J]. 潘忠文,邢譽峰,楊陽.  北京航空航天大學學報. 2011(09)
[8]基于POD降階模型的氣動彈性快速預測方法研究[J]. 陳剛,李躍明,閆桂榮,徐敏,曾憲昂.  宇航學報. 2009(05)
[9]未來30年航天運載技術(shù)的發(fā)展預測[J]. 果琳麗,谷良賢,蔣先旺,楊建民,王小軍.  航空制造技術(shù). 2009(18)
[10]熱傳導對流方程基于POD的差分格式[J]. 孫萍,羅振東,周艷杰.  計算數(shù)學. 2009(03)

博士論文
[1]周期性板結(jié)構(gòu)的漸近均勻化方法及微結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 蔡園武.大連理工大學 2014
[2]復雜細長結(jié)構(gòu)動力模型降價及優(yōu)化研究[D]. 王文勝.大連理工大學 2012
[3]風電葉片設計中降階模型的研究[D]. 汪仲夏.中國科學院研究生院（工程熱物理研究所） 2011

碩士論文
[1]海洋臍帶纜螺旋纏繞結(jié)構(gòu)的多尺度分析[D]. 萬睿.大連理工大學 2018
[2]航天半硬殼結(jié)構(gòu)模型簡化方法研究[D]. 趙陽.大連理工大學 2017
[3]基于商業(yè)有限元軟件的周期性材料等效性能預測均勻化實施新方法[D]. 尚士朋.大連理工大學 2016



本文編號：3646252