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轴向冲击作用下球柱组合结构的动力屈曲行为数值研究
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作者 许维军 马杰 王晓天 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2015年第5期897-904,共8页
球柱组合壳结构是潜艇耐压壳体的主要结构形式,在实际的工程中受到水下爆炸作用或者发生撞击时,球柱组合壳结构承受冲击载荷时易发生动力屈曲现象.采用有限元分析方法,对球柱组合壳结构在轴向冲击作用下的弹性和弹塑性动力屈曲问题进行... 球柱组合壳结构是潜艇耐压壳体的主要结构形式,在实际的工程中受到水下爆炸作用或者发生撞击时,球柱组合壳结构承受冲击载荷时易发生动力屈曲现象.采用有限元分析方法,对球柱组合壳结构在轴向冲击作用下的弹性和弹塑性动力屈曲问题进行研究,同时采用应力波理论分析了不同的几何参数(如厚度)、物理参数(如切线模量、屈服强度),以及条件参数(如载荷峰值)等对球柱组合壳结构的弹塑性动力屈曲行为的影响.通过研究得出以下结论:结构动力屈曲的过程中不能忽略应力波效应,简单地将弹塑性材料定义为弹性材料会影响到分析结果的准确性. 展开更多
关键词 球柱组合壳 冲击载荷 应力波效应 弹塑性 动力屈曲行为
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静水压力下纤维缠绕圆柱壳体的稳定性分析 被引量：9
2
作者 沈克纯 潘光 +2 位作者 姜军 黄桥高 施瑶 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期839-847,共9页
为更清楚地认识静水压力作用下纤维缠绕圆柱壳体的耐压特性、解决深海耐压舱体的结构稳定性问题以及给工程设计提供参考,有必要对纤维缠绕圆柱壳体的结构稳定性进行深入研究。在弹性薄壳理论的基础上,推导出纤维缠绕圆柱壳体稳定性控制... 为更清楚地认识静水压力作用下纤维缠绕圆柱壳体的耐压特性、解决深海耐压舱体的结构稳定性问题以及给工程设计提供参考,有必要对纤维缠绕圆柱壳体的结构稳定性进行深入研究。在弹性薄壳理论的基础上,推导出纤维缠绕圆柱壳体稳定性控制方程,采用Galerkin方法求解纤维缠绕圆柱壳体受静水压力作用下的临界失稳载荷。以正交缠绕、金属-纤维缠绕复合结构、斜交缠绕等几种形式的壳体结构为对象进行解析,并与实验结果对比,验证了求解的有效性和正确性。在此基础上,建立了基于遗传算法与解析方案一体式的优化平台,对[(±θ)12],[(±θ1)x/(±θ2)12-x]及[(±θ1)4/(±θ2)4/(±θ3)4]缠绕形式的圆柱壳体进行优化设计,研究纤维缠绕角度、对应层数及设计变量个数对临界失稳载荷的影响。结果表明,纤维缠绕角度对临界失稳载荷有显著影响,通过数值优化稳定性分别提高31.31%,43.25%及57.17%;随着角度变量的增加,优化得到的临界失稳载荷越大,最优可提高57.17%。 展开更多
关键词 静水压力 纤维缠绕 圆柱壳体 稳定性 临界失稳载荷
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静水压力下碳纤维缠绕复合材料圆柱壳体应变特性及承载能力研究 被引量：7
3
作者 沈克纯 潘光 +2 位作者 施瑶 李准 魏然峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期937-943,共7页
为研究静水压力下纤维复合材料圆柱壳体及不同封头结构形式的应变特性及承载能力,首先开展了静力测试研究。测试了舱体内不同测点的轴向应变和环向应变,并且对比分析了椭球封头和半球封头承载能力。进行爆破实验测试,开展应变非线性分析... 为研究静水压力下纤维复合材料圆柱壳体及不同封头结构形式的应变特性及承载能力,首先开展了静力测试研究。测试了舱体内不同测点的轴向应变和环向应变,并且对比分析了椭球封头和半球封头承载能力。进行爆破实验测试,开展应变非线性分析,研究测点应变与裂纹扩展路径的关联,探究结构破坏模式。结果表明:随着载荷的增加,应变增加,不同测点的应变幅值逐渐表现差别,呈不同程度的非线性;沿圆周裂纹的顺时针方向,轴向应变幅值逐渐降低,降幅达20%,环向应变幅值逐渐增加,增幅达94%;载荷增加到一定程度,舱体最终的失效模式是强度破坏,失稳形态不明显。 展开更多
关键词 静水压力 纤维 圆柱壳体 应变 失效
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