初始缺陷對(duì)環(huán)肋耐壓殼承載能力影響研究.pdf

1、環(huán)肋圓柱殼是承受均勻外壓力結(jié)構(gòu)的常見結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的屈曲失穩(wěn)問題占有重要的地位。耐壓圓柱殼結(jié)構(gòu)在船舶與海洋結(jié)構(gòu)與土木建筑工程中的廣泛應(yīng)用也決定了對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行研究的重要意義。本文采用大型商用成熟軟件ANSYS程序?qū)Νh(huán)肋耐壓圓柱殼在均勻外壓力作用下受初始缺陷影響的極限承載力進(jìn)行數(shù)值仿真研究。 本文主要研究工作如下： （1）通過對(duì)環(huán)肋耐壓圓柱殼穩(wěn)定性理論的研究，歸納分析了環(huán)肋圓柱耐壓殼體的穩(wěn)定性公式及殼體受肋骨影響的穩(wěn)定

2、性公式以及《設(shè)計(jì)計(jì)算方法》中對(duì)穩(wěn)定性修正及理論來源。介紹了圓柱殼彈塑性失穩(wěn)理論，給出了環(huán)肋圓柱殼小撓度彈塑性失穩(wěn)的理論計(jì)算公式及計(jì)算步驟，并且給出了計(jì)及初始缺陷的環(huán)肋圓柱殼大撓度彈塑性失穩(wěn)的理論計(jì)算公式。 （2）分析了非線性穩(wěn)定性有限元求解的方法，對(duì)建模過程中單元的選擇、建模方式、網(wǎng)格的劃分以及約束和載荷的施加進(jìn)行分析，以相同模型彈性特征值屈曲分析的屈曲模態(tài)，將有限元模型在原有的基礎(chǔ)上按照給定的初始缺陷值進(jìn)行偏移作為施加初始缺陷

3、的方式。分別對(duì)三個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行建模及彈、塑性穩(wěn)定性屈曲分析。 （3）按照三個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑紖?shù)與設(shè)計(jì)尺寸建立結(jié)構(gòu)的理想模型，按照三個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膶?shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立結(jié)構(gòu)的真實(shí)模型，進(jìn)行穩(wěn)定性對(duì)比分析。結(jié)果表明初始幾何缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的彈塑性極限承載力都有削弱并且會(huì)影響最終的失穩(wěn)形狀，但并不本質(zhì)性的改變結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模態(tài)。 （4）以模型I、II、III的名義設(shè)計(jì)尺寸建立理想模型，初始缺陷在0.15t～0.25t范圍內(nèi)變化進(jìn)行塑性穩(wěn)定性分析。根