軸壓作用下矩形開(kāi)孔圓柱殼的穩(wěn)定性能研究.pdf

1、圓柱殼是工程中最常見(jiàn)的薄殼結(jié)構(gòu)形式之一,在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到殼體開(kāi)孔問(wèn)題.開(kāi)孔的不連續(xù)性引起殼體位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的局部擾動(dòng),在孔邊產(chǎn)生應(yīng)力集中從而導(dǎo)致殼體屈曲荷載下降和極限承載能力降低.因此,研究開(kāi)孔圓柱殼的屈曲問(wèn)題具有理論意義和實(shí)用價(jià)值.開(kāi)孔殼體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與殼體的幾何尺寸、初始缺陷、材料性質(zhì)、孔洞的形狀與尺寸以及加載和約束方式等諸多因素有著密切的關(guān)系.因此,用經(jīng)典的解析方法精確求解殼體的臨界荷載及屈曲模態(tài)十分困難,面向工程應(yīng)用的殼體

2、結(jié)構(gòu)屈曲分析通常采用數(shù)值方法.以往的研究主要針對(duì)圓柱殼開(kāi)圓孔或橢圓孔的情況,而對(duì)開(kāi)方孔或矩形孔的圓柱殼還缺少系統(tǒng)的研究.本文利用數(shù)值方法系統(tǒng)研究了開(kāi)有矩形孔的薄壁圓柱殼在軸壓作用下的穩(wěn)定性能.首先通過(guò)幾何非線性分析考察開(kāi)孔的周向角度、開(kāi)孔高度、軸向位置、開(kāi)孔數(shù)量、相對(duì)位置及圓柱殼的徑厚比等幾何參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的影響,指出影響結(jié)構(gòu)屈曲荷載的主要因素是周向開(kāi)孔角度.對(duì)矩形開(kāi)孔圓柱殼提出四種加勁方案,通過(guò)大量分析考察各加勁方案對(duì)提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)