帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性分析.pdf

1、帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)廣泛的應(yīng)用于許多工程實(shí)踐當(dāng)中，本論文以帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行了可靠性分析與計(jì)算，主要內(nèi)容包括： 1.本論文對(duì)一次二階矩法、蒙特卡羅法、響應(yīng)面法的基本原理和應(yīng)用情況進(jìn)行了研究，并將響應(yīng)面法與一次二階矩法、蒙特卡羅法相結(jié)合，研究了帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)的可靠性分析與計(jì)算的理論基礎(chǔ)； 2.在有限元模型建立時(shí)，網(wǎng)格劃分的粗細(xì)程度決定了計(jì)算的精度，本論文通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析比較，分別選取160mm

2、和20mm為典型跨跨中強(qiáng)度和跨肋骨根部強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的網(wǎng)格尺寸，此時(shí)的計(jì)算結(jié)果可以達(dá)到工程計(jì)算的要求； 3.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可靠性分析的前提，本論文用ANSYS有限元分析軟件對(duì)帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行分析研究。本論文選取封端為半圓的5跨有限元模型代替工程實(shí)體結(jié)構(gòu)，對(duì)跨中和肋骨根部的等效應(yīng)力、第1主應(yīng)力、第3主應(yīng)力等進(jìn)行了計(jì)算分析； 4.以有限元分析為基礎(chǔ)，對(duì)帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的靈敏性進(jìn)行了分析研究，選取輸入變量殼

3、板厚度、均勻外壓、肋骨間距、內(nèi)徑為隨機(jī)變量，其他變量作為定值處理； 5.以有限元計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，應(yīng)用響應(yīng)面法，建立了帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度失效方程，并結(jié)合JC法、蒙特卡羅法編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。通過計(jì)算表明，對(duì)帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)的可靠性分析與計(jì)算，基于響應(yīng)面法的JC法和基于響應(yīng)面法的蒙特卡羅法的計(jì)算精度高于一次二階矩法； 6.用基于響應(yīng)面法的JC法、基于響應(yīng)面法的蒙特卡羅法和基于ANSYS的蒙特卡羅法對(duì)某帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠

4、性進(jìn)行了分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明基于響應(yīng)面法的JC法具有較好的計(jì)算精度，利用本論文的計(jì)算程序可以快速計(jì)算出結(jié)構(gòu)的失效概率。基于響應(yīng)面法的蒙特卡羅法也有較好的計(jì)算精度，利用本論文的計(jì)算程序計(jì)算速度較快，但當(dāng)結(jié)構(gòu)失效概率較小時(shí)，由于抽樣次數(shù)的限制，有時(shí)不能得到可靠的計(jì)算結(jié)果，建議在結(jié)構(gòu)失效概率大于10-4時(shí)使用。對(duì)本論文的帶肋圓柱殼結(jié)構(gòu)，采用基于響應(yīng)面法的JC法對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性進(jìn)行計(jì)算與分析，在設(shè)計(jì)使用均勻外壓下，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度失效概率為1.7771×