壓力容器殼體的可靠性設(shè)計(jì)及在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 13:30
安全性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一是壓力容器設(shè)計(jì)的基本要求,按現(xiàn)行的國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范,無論是常規(guī)設(shè)計(jì)還是分析設(shè)計(jì)仍然以傳統(tǒng)的安全系數(shù)法為主,把各種參數(shù),如材料的強(qiáng)度、零部件的尺寸、所受的載荷等視為確定量,忽略了多種引起上述參數(shù)發(fā)生變化的隨機(jī)因素,參數(shù)的取值往往偏于保守,使所設(shè)計(jì)的壓力容器及零部件的結(jié)構(gòu)尺寸偏大、不經(jīng)濟(jì)。研究表明:高的安全系數(shù)和高的結(jié)構(gòu)可靠度并不一定是等價(jià)的。另外,確定性設(shè)計(jì)方法對(duì)不同重要程度的壓力容器均采用了相同的安全系數(shù),是不合理的。隨著原材料制造技術(shù)、過程裝備制造水平及使用過程控制手段的提高,在壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和使用過程中,以材料的力學(xué)性能參數(shù)、殼體的幾何參數(shù)等為隨機(jī)變量的壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)將發(fā)揮重要的作用。因此,將可靠性設(shè)計(jì)概念應(yīng)用于壓力容器設(shè)計(jì)中,具有非常重要的工程意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。論文根據(jù)上述背景,對(duì)壓力容器中各種典型的回轉(zhuǎn)形殼體的可靠度計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo),利用隨機(jī)有限元方法對(duì)壓力容器不連續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了可靠性計(jì)算,同時(shí)將可靠性設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:1.根據(jù)圓柱形筒體的不同失效形式以及同一失效形式下的不同強(qiáng)度理論,利用可靠性設(shè)計(jì)中...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
應(yīng)力一強(qiáng)度干涉圖
2.2.5回轉(zhuǎn)薄殼的不連續(xù)分析工程實(shí)際中的殼體結(jié)構(gòu),絕大部分都是由幾種簡(jiǎn)單的殼體組合而成。即由球殼、圓柱殼、錐殼及圓板等連接組成。例如圖2.6所示的工程實(shí)際殼體結(jié)構(gòu),包含了球殼、圓柱殼、錐殼和橢球殼等基本殼體。它也可看作是一根曲線繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而得的回轉(zhuǎn)殼,但其母線不是簡(jiǎn)單曲線而是由幾種形狀規(guī)則的曲線段,諸如圓弧、橢圓曲線和直線等線段組合而成。此外,在工程的實(shí)際殼體中,沿殼體軸線方向的厚度、載荷、溫度和材料的物理性能也可能出現(xiàn)突變,這些因素引起了殼體結(jié)構(gòu)中薄膜應(yīng)力的不連續(xù)。球殼雄殼樹脫.﹄圓柱充雅\}圖2.6組合殼 Fig.2.6ComPositevessel在兩殼體連接處,若把兩殼體作為自由體,即在內(nèi)壓作用下自由變形,在連接處的薄膜位移和轉(zhuǎn)角一般不相等,而實(shí)際上這兩個(gè)殼體是連接在一起的,即兩殼體在連接處的位移和轉(zhuǎn)角必須相等。這樣在兩個(gè)殼體連接處附近形成一種約束,
圖4.6樣本點(diǎn)的位置Fig.4.6LoeationofsamPledot廠廠廠廠[[[___________之全_」」」‘‘產(chǎn)產(chǎn)尸尸魂魂1衛(wèi)一一月卜,,r圖4.7中心復(fù)合設(shè)計(jì)法Fig.4.7Centraleompositedesi,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SFEM的SRM纖維纏繞結(jié)構(gòu)的可靠性分析[J]. 陳順祥,沈志輝,朱成永. 航空材料學(xué)報(bào). 2006(05)
[2]纖維纏繞聚合物基復(fù)合材料壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 沈軍,謝懷勤,侯滌洋. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2006(04)
[3]復(fù)合材料層合板的可靠性優(yōu)化和魯棒特征[J]. 王向陽,陳建橋. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(08)
[4]復(fù)合材料層合板的可靠性分析方法[J]. 安偉光,趙維濤,楊多和. 宇航學(xué)報(bào). 2005(05)
[5]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的模糊可靠度分析[J]. 魏俊紅,陳建橋. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(02)
[6]利用改進(jìn)的Monte-Carloβ球法計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠性[J]. 張曉軍,常新龍,楊青. 強(qiáng)度與環(huán)境. 2005(02)
[7]一種復(fù)合材料殼體可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的實(shí)踐[J]. 陳順祥,郝志明,陽建紅. 固體火箭技術(shù). 2005(01)
[8]計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面法[J]. 桂勁松,康海貴. 海洋工程. 2004(03)
[9]結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的遺傳算法[J]. 桂勁松,康海貴. 港工技術(shù). 2004(01)
[10]基于響應(yīng)面法的橋面結(jié)構(gòu)可靠度近似計(jì)算[J]. 帥長(zhǎng)斌,張銀龍,常大民,俞文生. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2003(03)
博士論文
[1]飛行器結(jié)構(gòu)可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 趙維濤.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[2]基于計(jì)算智能技術(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 劉仁云.吉林大學(xué) 2006
[3]結(jié)構(gòu)系統(tǒng)非概率可靠性算法研究[D]. 江濤.西安電子科技大學(xué) 2006
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的引信可靠性技術(shù)研究[D]. 趙河明.中北大學(xué) 2005
[5]基于Kriging方法的結(jié)構(gòu)可靠性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張崎.大連理工大學(xué) 2005
[6]機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 賀向東.吉林大學(xué) 2005
[7]穩(wěn)健可靠性理論及優(yōu)化方法研究[D]. 李永華.大連理工大學(xué) 2006
[8]隨機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 馬洪波.西安電子科技大學(xué) 2004
[9]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張雷.吉林大學(xué) 2004
[10]火箭發(fā)動(dòng)機(jī)法蘭連接系統(tǒng)模糊可靠性分析[D]. 張慶雅.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3082274
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
應(yīng)力一強(qiáng)度干涉圖
2.2.5回轉(zhuǎn)薄殼的不連續(xù)分析工程實(shí)際中的殼體結(jié)構(gòu),絕大部分都是由幾種簡(jiǎn)單的殼體組合而成。即由球殼、圓柱殼、錐殼及圓板等連接組成。例如圖2.6所示的工程實(shí)際殼體結(jié)構(gòu),包含了球殼、圓柱殼、錐殼和橢球殼等基本殼體。它也可看作是一根曲線繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而得的回轉(zhuǎn)殼,但其母線不是簡(jiǎn)單曲線而是由幾種形狀規(guī)則的曲線段,諸如圓弧、橢圓曲線和直線等線段組合而成。此外,在工程的實(shí)際殼體中,沿殼體軸線方向的厚度、載荷、溫度和材料的物理性能也可能出現(xiàn)突變,這些因素引起了殼體結(jié)構(gòu)中薄膜應(yīng)力的不連續(xù)。球殼雄殼樹脫.﹄圓柱充雅\}圖2.6組合殼 Fig.2.6ComPositevessel在兩殼體連接處,若把兩殼體作為自由體,即在內(nèi)壓作用下自由變形,在連接處的薄膜位移和轉(zhuǎn)角一般不相等,而實(shí)際上這兩個(gè)殼體是連接在一起的,即兩殼體在連接處的位移和轉(zhuǎn)角必須相等。這樣在兩個(gè)殼體連接處附近形成一種約束,
圖4.6樣本點(diǎn)的位置Fig.4.6LoeationofsamPledot廠廠廠廠[[[___________之全_」」」‘‘產(chǎn)產(chǎn)尸尸魂魂1衛(wèi)一一月卜,,r圖4.7中心復(fù)合設(shè)計(jì)法Fig.4.7Centraleompositedesi,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SFEM的SRM纖維纏繞結(jié)構(gòu)的可靠性分析[J]. 陳順祥,沈志輝,朱成永. 航空材料學(xué)報(bào). 2006(05)
[2]纖維纏繞聚合物基復(fù)合材料壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 沈軍,謝懷勤,侯滌洋. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2006(04)
[3]復(fù)合材料層合板的可靠性優(yōu)化和魯棒特征[J]. 王向陽,陳建橋. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(08)
[4]復(fù)合材料層合板的可靠性分析方法[J]. 安偉光,趙維濤,楊多和. 宇航學(xué)報(bào). 2005(05)
[5]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的模糊可靠度分析[J]. 魏俊紅,陳建橋. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(02)
[6]利用改進(jìn)的Monte-Carloβ球法計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠性[J]. 張曉軍,常新龍,楊青. 強(qiáng)度與環(huán)境. 2005(02)
[7]一種復(fù)合材料殼體可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的實(shí)踐[J]. 陳順祥,郝志明,陽建紅. 固體火箭技術(shù). 2005(01)
[8]計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面法[J]. 桂勁松,康海貴. 海洋工程. 2004(03)
[9]結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的遺傳算法[J]. 桂勁松,康海貴. 港工技術(shù). 2004(01)
[10]基于響應(yīng)面法的橋面結(jié)構(gòu)可靠度近似計(jì)算[J]. 帥長(zhǎng)斌,張銀龍,常大民,俞文生. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2003(03)
博士論文
[1]飛行器結(jié)構(gòu)可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 趙維濤.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[2]基于計(jì)算智能技術(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 劉仁云.吉林大學(xué) 2006
[3]結(jié)構(gòu)系統(tǒng)非概率可靠性算法研究[D]. 江濤.西安電子科技大學(xué) 2006
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的引信可靠性技術(shù)研究[D]. 趙河明.中北大學(xué) 2005
[5]基于Kriging方法的結(jié)構(gòu)可靠性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張崎.大連理工大學(xué) 2005
[6]機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 賀向東.吉林大學(xué) 2005
[7]穩(wěn)健可靠性理論及優(yōu)化方法研究[D]. 李永華.大連理工大學(xué) 2006
[8]隨機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 馬洪波.西安電子科技大學(xué) 2004
[9]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張雷.吉林大學(xué) 2004
[10]火箭發(fā)動(dòng)機(jī)法蘭連接系統(tǒng)模糊可靠性分析[D]. 張慶雅.西北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3082274
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