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

1、對于像超空泡高速運(yùn)動體這類圓柱殼結(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)動為前提的情況下，對超空泡運(yùn)動體進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠性分析，更符合工程實際。為了保證超空泡運(yùn)動體整體結(jié)構(gòu)不失穩(wěn)，就需要加強(qiáng)超空泡運(yùn)動體的殼體結(jié)構(gòu)。但是，加強(qiáng)后的殼體對整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠性的提高和重量的增加都有要求，因此對該超空泡運(yùn)動體的加強(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

2、，給出計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)動體上的力和力矩的表達(dá)式。
　　 2)模擬仿真計算超空泡運(yùn)動體的穩(wěn)定運(yùn)動，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。建立超空泡運(yùn)動體三維運(yùn)動方程組。研究超空泡運(yùn)動體在穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài)下的三個典型狀態(tài)的運(yùn)動平衡，并得到穩(wěn)定運(yùn)動時的角度平衡關(guān)

3、系。根據(jù)試驗?zāi)Ｐ蛥?shù)建模，通過編程對該模型進(jìn)行模擬仿真計算，得到穩(wěn)定運(yùn)動時的力以及角度，并對仿真計算結(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)動體的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果更符合實際情況。通過薄殼體理論得到殼體的動能和應(yīng)變能。由節(jié)點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)動體上的屈曲載荷的時變性，給出描述動態(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。<