超空泡運(yùn)動(dòng)體殼體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠性分析與優(yōu)化.pdf

1、對(duì)于像超空泡高速運(yùn)動(dòng)體這類圓柱殼結(jié)構(gòu)來說，整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)往往是其主要破壞形式，因而以穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)為前提的情況下，對(duì)超空泡運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠性分析，更符合工程實(shí)際。為了保證超空泡運(yùn)動(dòng)體整體結(jié)構(gòu)不失穩(wěn)，就需要加強(qiáng)超空泡運(yùn)動(dòng)體的殼體結(jié)構(gòu)。但是，加強(qiáng)后的殼體對(duì)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠性的提高和重量的增加都有要求，因此對(duì)該超空泡運(yùn)動(dòng)體的加強(qiáng)殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，就成為本文研究的方向。主要有以下方面：
　　 1)通過保角變換研究n維多邊形上的自由流動(dòng)

2、，給出計(jì)算作用在空泡輪廓上的力和力矩的表達(dá)式。研究不穩(wěn)定超空泡的中心位置，并給出不穩(wěn)定超空泡中心位置的表達(dá)式。分析作用在超空泡運(yùn)動(dòng)體上的力和力矩，并得到在平面力機(jī)制下和局部空泡機(jī)制下的力和力矩的表達(dá)式。最終給出作用在超空泡運(yùn)動(dòng)體上的力和力矩的表達(dá)式。
　　 2)模擬仿真計(jì)算超空泡運(yùn)動(dòng)體的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。建立超空泡運(yùn)動(dòng)體三維運(yùn)動(dòng)方程組。研究超空泡運(yùn)動(dòng)體在穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的三個(gè)典型狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)平衡，并得到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的角度平衡關(guān)

3、系。根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù)建模，通過編程對(duì)該模型進(jìn)行模擬仿真計(jì)算，得到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的力以及角度，并對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行處理。
　　 3)采用新的約束方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，使超空泡運(yùn)動(dòng)體的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果更符合實(shí)際情況。通過薄殼體理論得到殼體的動(dòng)能和應(yīng)變能。由節(jié)點(diǎn)位移矩陣得到單元質(zhì)量、剛度和幾何矩陣，并給出殼體位移方程。分析作用在超空泡運(yùn)動(dòng)體上的屈曲載荷的時(shí)變性，給出描述動(dòng)態(tài)屈曲穩(wěn)定性的殼體位移方程。最后給出整體穩(wěn)定可靠性分析所需的結(jié)構(gòu)分析程序。<