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1、薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)在化工、航天和土木等工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其特點是徑厚比大,在軸壓下易發(fā)生屈曲失穩(wěn),從而造成不可估量的經(jīng)濟損失。工程中,在殼體表面布置加強筋是提高該結(jié)構(gòu)抗失穩(wěn)能力的一種方式。本文采用實驗研究與有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對縱向加筋薄壁圓柱殼的軸壓屈曲穩(wěn)定性問題進行了研究,開展的主要工作如下:
?。?)利用軸壓屈曲試驗專用平臺,對薄壁圓柱殼試件進行幾何形貌測量,基于實測數(shù)據(jù),比較分析了三種非線性數(shù)值模擬方法,即弧長法、非
2、線性穩(wěn)定算法和顯式動力算法在求解屈曲臨界載荷值和屈曲變形上的差異。同時開展了軸壓屈曲壓制實驗,通過比對實驗結(jié)果和有限元分析結(jié)果,遴選了一種能夠準(zhǔn)確模擬含初始幾何缺陷薄壁圓柱殼軸壓屈曲問題的非線性有限元分析方法。
?。?)采用線性有限元方法對加筋薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)進行預(yù)分析,確定合適的試件結(jié)構(gòu)參數(shù)。開展加筋薄壁圓柱殼試件的幾何形貌測量和軸壓屈曲壓制實驗,研究縱向加筋對薄壁圓柱殼軸壓屈曲承載力的影響規(guī)律。同時,分析比較了實驗結(jié)果和非線性
3、有限元分析結(jié)果,二者均表明縱向加筋能夠提高薄壁圓柱殼的軸壓屈曲承載力,且其軸壓屈曲臨界載荷隨縱向筋條數(shù)量的增加而增加。
?。?)采用非線性穩(wěn)定算法,研究在加筋薄壁圓柱殼體積(質(zhì)量)一定的情況下,加強筋各參數(shù)(內(nèi)外側(cè)布置方式、高寬比、數(shù)量和截面積)對含初始幾何缺陷薄壁圓柱殼軸壓屈曲臨界載荷的影響規(guī)律?;谡辉囼炘O(shè)計方法制定優(yōu)化模擬方案,進一步探究加強筋各參數(shù)和圓柱殼高徑比、徑厚比參數(shù)對薄壁圓柱殼軸壓屈曲臨界載荷的影響程度和顯著性
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