学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

轴压作用下矩形开孔圆柱壳的稳定性能研究

作　者: 金锋
导　师: 赵阳
学　校: 浙江大学
专　业: 结构工程
关键词: 圆柱壳 矩形开孔 轴向压力 数值分析 稳定性 加劲 初始几何缺陷 非线性分析
分类号: TU33
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 180次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


圆柱壳是工程中最常见的薄壳结构形式之一，在实际应用中经常会遇到壳体开孔问题。开孔的不连续性引起壳体位移场和应力场的局部扰动，在孔边产生应力集中从而导致壳体屈曲荷载下降和极限承载能力降低。因此，研究开孔圆柱壳的屈曲问题具有理论意义和实用价值。 开孔壳体结构的稳定性与壳体的几何尺寸、初始缺陷、材料性质、孔洞的形状与尺寸以及加载和约束方式等诸多因素有着密切的关系。因此，用经典的解析方法精确求解壳体的临界荷载及屈曲模态十分困难，面向工程应用的壳体结构屈曲分析通常采用数值方法。 以往的研究主要针对圆柱壳开圆孔或椭圆孔的情况，而对开方孔或矩形孔的圆柱壳还缺少系统的研究。本文利用数值方法系统研究了开有矩形孔的薄壁圆柱壳在轴压作用下的稳定性能。 首先通过几何非线性分析考察开孔的周向角度、开孔高度、轴向位置、开孔数量、相对位置及圆柱壳的径厚比等几何参数对结构稳定承载力的影响，指出影响结构屈曲荷载的主要因素是周向开孔角度。 对矩形开孔圆柱壳提出四种加劲方案，通过大量分析考察各加劲方案对提高结构稳定性的作用，指出开孔处纵向加劲板的截面尺寸和加劲板形状对提高结构承载能力起着至关重要的作用。 轴压作用下薄壁圆柱壳对初始几何缺陷非常敏感，本文考察了特征值屈曲模态和周向轴对称凹陷两种形式的初始几何缺陷对结构稳定性的影响，对开孔无加劲和开孔加劲两种情况分别分析了结构的初始缺陷敏感性。 最后，简单分析了材料非线性对矩形开孔圆柱壳在轴压作用下临界荷载的影响，并就初始缺陷对弹塑性稳定性能的影响进行了讨论。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-23
  §1．1 研究背景  8
  §1．2 结构屈曲的几个基本概念  8-10
  §1．3 文献综述  10-22
    1．3．1 圆柱壳的基本方程  10-15
    1．3．2 开孔圆柱壳的应力分布  15-18
    1．3．3 壳体的稳定性  18-22
  §1．4 本文主要工作  22-23
第二章 矩形开孔圆柱壳的几何非线性稳定性  23-38
  §2．1 分析模型  23-26
    2．1．1 单元选取  23
    2．1．2 网格划分  23-25
    2．1．3 计算模型  25-26
  §2．2 典型结构的荷载位移全过程响应  26-29
  §2．3 开孔几何参数分析  29-36
    2．3．1 开孔角度的影响  29-31
    2．3．2 开孔高度的影响  31-32
    2．3．3 开孔轴向位置的影响  32-33
    2．3．4 开孔个数的影响  33-35
    2．3．5 圆柱壳径厚比R／t的影响  35-36
  §2．4 本章小结  36-38
第三章 矩形开孔圆柱壳的加劲  38-51
  §3．1 前言  38-40
  §3．2 加劲方案与计算模型  40-41
  §3．3 各种加劲方案的稳定性分析  41-49
    3．3．1 开孔范围的纵向加劲  41-45
    3．3．2 开孔范围的横向加劲  45-46
    3．3．3 两端延伸的纵向加劲  46-49
    3．3．4 纵向加劲和横向加劲联合作用  49
  §3．4 本章小结  49-51
第四章 初始几何缺陷对矩形开孔圆柱壳稳定性的影响  51-65
  §4．1 前言  51-55
    4．1．1 相关设计要求  52-54
    4．1．2 本文考虑的初始几何缺陷形式  54-55
  §4．2 开孔无加劲时初始缺陷的影响  55-60
    4．2．1 以特征值屈曲模态分布的初始缺陷  56
    4．2．2 按周向轴对称凹陷分布的初始缺陷  56-60
  §4．3 开孔加劲时初始缺陷的影响  60-63
    4．3．1 以特征值模态分布的初始缺陷  60-62
    4．3．2 按周向轴对称凹陷分布的初始缺陷  62-63
  §4．4 本章小结  63-65
第五章 矩形开孔圆柱壳的弹塑性稳定  65-79
  §5．1 前言  65-67
  §5．2 矩形开孔圆柱壳的弹塑性稳定分析  67-71
  §5．3 弹塑性稳定的参数分析  71-77
    5．3．1 开孔角度的影响  72-74
    5．3．2 开孔高度的影响  74-75
    5．3．3 初始缺陷的影响  75-77
  §5．4 本章小结  77-79
第六章 结论与展望  79-81
  §6．1 全文总结  79-80
  §6．2 进一步的工作  80-81
参考文献  81-87
致谢  87

相似论文

  1. 自变量分段连续型随机微分方程数值解的收敛性及稳定性,O211.63
  2. 超燃冲压发动机燃烧模态分类技术研究,V235
  3. 混凝土高拱坝三维非线性有限元坝肩稳定分析研究,TV642.4
  4. 具有变截面臂架的格构式起重机结构计算分析方法研究,TH21
  5. 开关磁阻发电机供电系统仿真分析,TM31
  6. 多层卫星网络稳定性设计研究,TN927.23
  7. 分导飞行器多模型自适应控制,TP273.2
  8. 时滞系统的稳定性分析,TP13
  9. 离散非线性系统输入到状态稳定性研究,TP13
  10. 壳聚糖季铵盐金属配合物的热稳定性研究,O634
  11. 氯代甲氧基脂肪酸甲酯的合成及应用研究,TQ414.8
  12. 高产色素红曲菌株的选育及所产色素性质的研究,TS202.3
  13. 复杂布尔网络稳定性问题的研究,O157.5
  14. 渗流对尾矿坝稳定性影响的分析,TV649
  15. 辣椒碱/环糊精体系的表征及性能研究,TQ450.1
  16. 无铅玻璃粉的制备及性能研究,TQ171.6
  17. 气—水可压缩流物质界面的R-M不稳定性研究,O359.1
  18. 鹿血酒的制备、毒理学安全性及稳定性评价,TS262.91
  19. 烤烟打叶复烤片烟结构稳定性评价,TS443
  20. 长期不同种植模式下东北黑土理化性状和有机碳稳定性的差异研究,S153
  21. 连续种植超级稻对土壤有机碳含量及团聚体稳定性的影响,S511

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 薄壳结构
© 2012 www.xueweilunwen.com