發(fā)布時間：2020-10-10 19:19

　　 由于具備較高的比強度和比剛度,薄壁加筋結(jié)構(gòu)在航空航天工程中取得了的廣泛應(yīng)用。相應(yīng)地,軸向壓縮載荷作用下薄壁加筋殼體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計成為航空航天結(jié)構(gòu)強度設(shè)計的關(guān)鍵問題。同時,針對加筋柱殼結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計,迫切需要適合結(jié)構(gòu)優(yōu)化的快速高效后屈曲數(shù)值分析方法。本文針對加筋柱殼結(jié)構(gòu)進行后屈曲分析方法研究,具體而言,本文開展的研究工作及成果包括：(1)從理論上比較研究了目前分析后屈曲問題三種常用的數(shù)值方法：隱式弧長法、隱式動力學(xué)、顯式動力學(xué),通過有限元開展了軸壓薄壁柱殼結(jié)構(gòu)后屈曲行為研究,以計算精度和計算效率為依據(jù)對上述方法進行了評估。(2)基于圓柱薄殼結(jié)構(gòu)軸壓失穩(wěn)呈現(xiàn)出多模態(tài)屈曲的特點,提出耦合缺陷模態(tài)法引入初始幾何缺陷,通過對圓柱殼分別施加不同屈曲模態(tài)找到最不利缺陷分布形式,給出了簡單的耦合作用公式,并通過有限元驗證了耦合缺陷模態(tài)法的可靠性。(3)基于有限元采用非線性顯式動力學(xué)分析方法開展了軸壓作用下薄壁加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)的后屈曲分析,比較研究了筋條截面高寬比、蒙皮厚度、加筋疏密程度等結(jié)構(gòu)參數(shù)在顯式非線性分析與隱式非線性分析條件下屈曲臨界荷載的差異,給出了顯式動力學(xué)分析方法的適用范圍：薄壁加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)筋條質(zhì)量與蒙皮質(zhì)量之比大于0.4。(4)采用枚舉法,基于有限元研究了正交格柵、各向異性格柵、ISOGRID格柵、角格柵這四種常見格柵加筋圓柱殼在軸壓作用下結(jié)構(gòu)后屈曲行為,根據(jù)承載力最優(yōu),研究比較得出ISOGRID格柵加筋為最優(yōu)格柵加筋形式。針對此類格柵加筋結(jié)構(gòu),基于等效剛度法將其模型簡化成光筒結(jié)構(gòu),提高了分析效率,降低了分析難度,為工程應(yīng)用提供了一種快速高效后屈曲分析方法。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：O344.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 工程研究背景
    1.2 薄壁殼體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論發(fā)展
    1.3 薄壁殼體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)有限元發(fā)展
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 后屈曲分析方法理論研究
    2.1 引言
    2.2 弧長法
    2.3 隱式動力學(xué)
    2.4 顯式動力學(xué)
        2.4.1 顯式時間積分
        2.4.2 顯式算法收斂性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 薄壁光滑圓柱殼后屈曲分析
    3.1 引言
    3.2 弧長法
        3.2.1 一致缺陷模態(tài)法
        3.2.2 耦合缺陷模態(tài)法
    3.3 非線性隱式動力學(xué)
    3.4 非線性顯式動力學(xué)
        3.4.1 靜力屈曲模擬準(zhǔn)靜態(tài)
        3.4.2 動力屈曲模擬碰撞
    3.5 對比分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 格柵加筋圓柱殼后屈曲分析
    4.1 引言
    4.2 格柵加筋結(jié)構(gòu)
    4.3 格柵加筋結(jié)構(gòu)建模
    4.4 交加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)后屈曲數(shù)值分析
        4.4.1 非線性顯式后屈曲分析
        4.4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究
        4.4.3 小結(jié)
    4.5 格柵加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)后屈曲分析
        4.5.1 相同筋胞數(shù)
        4.5.2 不同筋胞數(shù)
        4.5.3 小結(jié)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 ISOGRID格柵加筋圓柱殼后屈曲分析
    5.1 引言
    5.2 ISOGRID格柵加筋圓柱殼等效模型
    5.3 基于等效模型的后屈曲分析研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
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本文編號：2835477