初始缺陷對環(huán)肋耐壓殼承載能力影響研究.pdf

1、環(huán)肋圓柱殼是承受均勻外壓力結構的常見結構形式，這種結構的屈曲失穩(wěn)問題占有重要的地位。耐壓圓柱殼結構在船舶與海洋結構與土木建筑工程中的廣泛應用也決定了對其穩(wěn)定性進行研究的重要意義。本文采用大型商用成熟軟件ANSYS程序對環(huán)肋耐壓圓柱殼在均勻外壓力作用下受初始缺陷影響的極限承載力進行數(shù)值仿真研究。 本文主要研究工作如下： （1）通過對環(huán)肋耐壓圓柱殼穩(wěn)定性理論的研究，歸納分析了環(huán)肋圓柱耐壓殼體的穩(wěn)定性公式及殼體受肋骨影響的穩(wěn)定

2、性公式以及《設計計算方法》中對穩(wěn)定性修正及理論來源。介紹了圓柱殼彈塑性失穩(wěn)理論，給出了環(huán)肋圓柱殼小撓度彈塑性失穩(wěn)的理論計算公式及計算步驟，并且給出了計及初始缺陷的環(huán)肋圓柱殼大撓度彈塑性失穩(wěn)的理論計算公式。 （2）分析了非線性穩(wěn)定性有限元求解的方法，對建模過程中單元的選擇、建模方式、網(wǎng)格的劃分以及約束和載荷的施加進行分析，以相同模型彈性特征值屈曲分析的屈曲模態(tài)，將有限元模型在原有的基礎上按照給定的初始缺陷值進行偏移作為施加初始缺陷

3、的方式。分別對三個試驗模型進行建模及彈、塑性穩(wěn)定性屈曲分析。 （3）按照三個試驗模型的原始參數(shù)與設計尺寸建立結構的理想模型，按照三個試驗模型的實測數(shù)據(jù)建立結構的真實模型，進行穩(wěn)定性對比分析。結果表明初始幾何缺陷對結構的彈塑性極限承載力都有削弱并且會影響最終的失穩(wěn)形狀，但并不本質性的改變結構的失穩(wěn)模態(tài)。 （4）以模型I、II、III的名義設計尺寸建立理想模型，初始缺陷在0.15t～0.25t范圍內(nèi)變化進行塑性穩(wěn)定性分析。根