縱向加筋薄壁圓柱殼軸壓屈曲穩(wěn)定性研究.pdf

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(diǎn)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(jì)損失。工程中，在殼體表面布置加強(qiáng)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(shí)驗(yàn)研究與有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)縱向加筋薄壁圓柱殼的軸壓屈曲穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行了研究，開(kāi)展的主要工作如下：
　?。?）利用軸壓屈曲試驗(yàn)專用平臺(tái)，對(duì)薄壁圓柱殼試件進(jìn)行幾何形貌測(cè)量，基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，比較分析了三種非線性數(shù)值模擬方法，即弧長(zhǎng)法、非

2、線性穩(wěn)定算法和顯式動(dòng)力算法在求解屈曲臨界載荷值和屈曲變形上的差異。同時(shí)開(kāi)展了軸壓屈曲壓制實(shí)驗(yàn)，通過(guò)比對(duì)實(shí)驗(yàn)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(wèn)題的非線性有限元分析方法。
　?。?）采用線性有限元方法對(duì)加筋薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)分析，確定合適的試件結(jié)構(gòu)參數(shù)。開(kāi)展加筋薄壁圓柱殼試件的幾何形貌測(cè)量和軸壓屈曲壓制實(shí)驗(yàn)，研究縱向加筋對(duì)薄壁圓柱殼軸壓屈曲承載力的影響規(guī)律。同時(shí)，分析比較了實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(duì)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?yàn)設(shè)計(jì)方法制定優(yōu)化模擬方案，進(jìn)一步探究加強(qiáng)筋各參數(shù)和圓柱殼高徑比、徑厚比參數(shù)對(duì)薄壁圓柱殼軸壓屈曲臨界載荷的影響程度和顯著性