格柵加筋回轉(zhuǎn)殼穩(wěn)定性能分析與優(yōu)化.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：TU391學(xué)號(hào)：100082503121南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）格柵加筋格柵加筋回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)殼穩(wěn)定穩(wěn)定性能分析與優(yōu)化分析與優(yōu)化碩士研究生：余承斌導(dǎo)師：孫士平副教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專業(yè)：航空宇航制造工程所在單位：航空制造工程學(xué)院答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要本文首先簡(jiǎn)述了格柵加筋回轉(zhuǎn)殼結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用概況及其構(gòu)造和性能特點(diǎn)，回顧了近年來(lái)格柵加筋回轉(zhuǎn)殼結(jié)構(gòu)在尺

2、寸優(yōu)化等方面的研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，以有限元軟件ANSYS為平臺(tái)，采用參數(shù)化編程語(yǔ)言，建立三維有限元分析模型，針對(duì)格柵加筋回轉(zhuǎn)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題開展研究，主要工作及結(jié)論如下：基于有限元參數(shù)化建模方法，開展了受側(cè)壓格柵加筋圓柱殼的穩(wěn)定性分析。在總體積相同情況下，以正交格柵、正交各向異性格柵、等格柵加筋圓柱殼為研究對(duì)象，分析了圓柱殼包含不同體胞數(shù)、不同體胞構(gòu)型以及給定體胞數(shù)時(shí)蒙皮厚度、筋骨尺寸變化對(duì)結(jié)構(gòu)臨界屈曲載荷、失穩(wěn)模式的影響。計(jì)算結(jié)果

3、表明：等體積下，格柵加筋圓柱殼存在最佳匹配的體胞構(gòu)型和體胞數(shù)來(lái)最大化臨界屈曲載荷；側(cè)壓圓柱殼最大臨界屈曲載荷發(fā)生在局部失穩(wěn)與整體失穩(wěn)的過(guò)渡區(qū)。針對(duì)受側(cè)壓格柵加筋圓錐殼的斜加筋角度優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)用單胞高寬比來(lái)描述斜加筋角度，分析比較了等質(zhì)量下斜加筋角度對(duì)正交格柵、各向異性格柵、角格柵三種格柵加筋圓錐殼的穩(wěn)定性影響，結(jié)果表明：局部失穩(wěn)時(shí)，隨著蒙皮體分比的增大，臨界屈曲載荷最大值趨于加筋角度較大的結(jié)構(gòu)，蒙皮體分比相同時(shí)，各向異性格柵臨界屈曲載

4、荷最大值對(duì)應(yīng)的加筋角度大于角格柵和正交格柵；整體失穩(wěn)時(shí)，隨著蒙皮體分比的增大，臨界屈曲載荷最大值趨于加筋角度較小的結(jié)構(gòu)，蒙皮體分比相同時(shí)，角格柵臨界屈曲載荷最大值對(duì)應(yīng)的加筋角度大于各向異性格柵和正交格柵。以載荷質(zhì)量比為性能指標(biāo)，研究了正交格柵、各向異性格柵、角格柵三種格柵加筋圓錐殼外形尺寸不變時(shí)，結(jié)構(gòu)受側(cè)壓載荷下的穩(wěn)定性能。首先通過(guò)枚舉方法得到單一結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)載荷質(zhì)量比的影響規(guī)律曲線，結(jié)果表明，與其他幾何參數(shù)對(duì)載荷質(zhì)量比的影響相比較，加筋