2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、復(fù)合材料具有比強度高、比模量大、可設(shè)計性強、耐腐蝕性好等特點,柱形殼具有很好的承載能力與空間利用率,常被用于海洋平臺樁腿、潛水器耐壓殼等結(jié)構(gòu)的制造。本文研究了軸壓復(fù)合材料柱形殼的屈曲特性與優(yōu)化設(shè)計方法,以提高其軸向承載能力。從生產(chǎn)制造與工程實際出發(fā),系統(tǒng)地建立復(fù)合材料柱形殼設(shè)計計算流程、失穩(wěn)分析方法,對于復(fù)合材料柱形殼的設(shè)計、校核、優(yōu)化具有指導(dǎo)性作用。
  (1)由碳纖維復(fù)合材料單軸拉伸試驗得到試驗材料的力學(xué)屬性,用于柱形殼的計算

2、與分析。對軸壓復(fù)合材料柱形殼進(jìn)行線彈性屈曲分析,得出前50階屈曲失穩(wěn)模式,即模態(tài)缺陷?;趶?fù)合材料薄殼理論、NASA SP-8007規(guī)范,分別得到軸壓復(fù)合材料柱形殼屈曲臨界載荷解析解、經(jīng)驗值,驗證線彈性數(shù)值模型正確性?;诨¢L法研究不同模態(tài)缺陷條件下軸壓復(fù)合材料柱形殼的非線性屈曲特性。由復(fù)合材料柱形殼三維掃描試驗得到其初始幾何缺陷,由軸向壓縮試驗得到其軸壓屈曲特性。
  (2)將數(shù)值分析結(jié)果、理論計算結(jié)果與軸壓試驗結(jié)果作對比分析,

3、結(jié)果表明:對于軸壓復(fù)合材料柱形殼屈曲問題,第1階模態(tài)缺陷不一定是最差缺陷,高階模態(tài)缺陷條件下的非線性屈曲臨界載荷與試驗值較為吻合;屈曲載荷下降受缺陷形狀、幅值雙重影響,復(fù)合材料柱形殼屈曲計算需考慮多模態(tài)問題;NASA規(guī)范求出的復(fù)合材料柱形殼屈曲載荷低于試驗值較多,往往會造成結(jié)構(gòu)笨重、材料浪費、性能降低。
  (3)綜合運用線彈性屈曲與非線性屈曲分析方法,研究材料鋪層、殼體尺寸對軸壓復(fù)合材料柱形殼屈曲特性的影響,得到較為合理的鋪層方

4、式與殼體尺寸。結(jié)合仿生學(xué)原理對柱形殼進(jìn)行形狀優(yōu)化,運用等質(zhì)量、等容積兩種方法,設(shè)計與柱形殼開口直徑相同的蛋形殼,并進(jìn)行線彈性與非線性屈曲分析。結(jié)果表明:相對復(fù)合材料柱形殼,蛋形殼具有更好的軸向承載能力與更低的缺陷敏感度。
 ?。?)從工程實例出發(fā),以單立柱固定式海洋平臺的柱形殼樁腿為背景,采用分段式模塊化設(shè)計的方法,在5%多模態(tài)缺陷條件下,研究一般鋼結(jié)構(gòu)柱形殼樁腿、碳纖維復(fù)合材料柱形殼樁腿、碳纖維復(fù)合材料多蛋交接形樁腿的軸壓屈曲特

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