圆柱壳应力分析的样条函数方法

本文提出了利用双三次B样条插值对圆柱壳进行应力分析的方法。本方法适用于变壁厚圆柱壳在各种外荷载作用下的应力场和位移场分析。采用先处理法,可适用于各种边界条件。文中给出了算例,与经典解析解及实验数据相比,结果都是令人满意的。     

多层不等厚组合圆柱壳屈曲数值模拟分析

针对大型立式组合圆柱壳结构的几何特征,采用数值模拟方法分析了多层不等厚特征因素对圆柱壳屈曲临界载荷的影响.提出多层不等厚可看成是圆柱壳壳壁上的几何缺陷,在一定程度上会减弱经典圆柱壳的屈曲临界应力水平.建立数个多层不等厚组合圆柱壳的屈曲分析有限元（FEA）模型,初步分析了不同载荷工况下多层组合圆柱壳的屈曲行为,得到相应的屈曲失稳临界载荷,验证了环向应力对组合圆柱壳屈曲的影响规律.结果表明,多层不等厚特征因素可明显降低经典圆柱壳的屈曲临界载荷,其中层数和相邻圆柱壳壁厚差值对屈曲临界载荷的影响最大.     

组合壳边缘应力弹性分析

研究了不同构造形式组合壳边缘应力的弹性分布规律，通过组合壳模型内压试验，建立组合壳弹性计算方法。     

圆柱壳的半无矩理论分析

运用半无矩理论，对带有边梁的圆柱壳屋盖使用三角级数求解，并通过算例，将计算结果分别与丹尼尔(Donnell)的弯曲理论和肖勒(Schorer)的简化理论进行比较，证明该方法有效。     

基于C#与ANSYS接口圆柱壳接管应力分析软件开发

压力容器在化工、制药、食品等众多行业广泛使用,在实际应用中压力容器受到如地震、风载、震动等多种管系载荷作用,从而发生灾害性事故。为了保证压力容器的安全,需要对圆柱壳接管进行局部应力分析。针对此类问题,采用C#结合ANSYS的参数化设计语言（APDL）,对ANSYS进行二次开发,开发出多种管系载荷作用下圆柱壳接管局部应力分析软件,功能完善、界面友好。结果表明：用户能够快速准确地实现对在多种管系载荷作用下圆柱壳接管的局部应力分析,将局部应力分析的时间缩短为不到3min,提高了工程应用效率,降低了成本,并为工程应用中复杂的局部应力分析问题提供了新的思路。     

跨距对环肋圆柱壳应力强度及稳定性的影响

本文着重地讨论了潜艇耐压船体结构(包括一般状态下的结构和处于异常状态下的结构),在局部或总体设计计算中,跨距对其应力强度及稳定性的影响.论述了跨距在耐压船体结构设计计算中所起的作用及物理意义.同时,为潜艇的进一步发展,以及结构型式的改变提供了必要的理论计算依据.     

具有多开孔长圆柱壳的强度分析

结合油田工程实际问题,研究不同形状的单个开孔及多个开孔对油井套管强度的影响。给出受外压情况下长圆柱壳开任意形状单孔问题的理论解,并分别对开单圆孔、单椭圆孔、多圆孔及多椭圆孔的长圆柱壳在受均布外压情况下的孔边应力进行有限元数值计算。计算结果表明,圆柱壳开单孔问题最大应力的数值解与理论解十分接近,长圆柱壳每米分布40个圆孔情况的强度比每米分布8个椭圆孔情况提高20%以上,因而较为合理。     

复合材料圆柱壳的能量吸收能力分析

根据壳体理论,分析了复合材料圆柱壳的轴向压缩刚度,采用迦辽金方法分别按Ｌｏｖｅ理论和Ｄｏｎｎｅｌ理论研究 轴向压缩屈曲载荷;通过对试验数据的处理,分析了稳态压缩过程中渐进压缩的平均压碎力与纤维缠绕角度,圆柱的横截面积之间的关系,研究表明,在静态载荷作用下,纤维缠绕角度对能量吸收能力有较大的影响,随缠绕角度增加,能量吸收能力提高,由以上分析,给出了复合材料圆柱壳在静态压缩载荷作用下的能量吸收能力预报     

含口盖复合材料圆柱壳轴压屈曲性能分析

对完整复合材料圆柱壳进行了轴向压缩破坏试验,得到了圆柱壳的载荷-应变曲线和破坏载荷,试验结果表明:在轴压载荷作用下,圆柱壳的破坏形式为屈曲破坏。结合ANSYS有限元软件对复合材料圆柱壳进行屈曲分析,有限元计算结果与试验结果一致,验证了模型和计算方法的有效性。利用所建立的模型,对圆柱壳的铺层顺序进行改进设计,分析了铺层角度对开口圆柱壳屈曲载荷的影响。在开口处加装复合材料口盖进行补强,计算了不同口盖铺层方式下的柱壳屈曲强度。计算结果表明:优化复合材料叠层顺序可提升结构的屈曲载荷,开口后圆柱壳的轴向屈曲载荷大幅降低,加装口盖可使开口圆柱壳的轴向稳定性得到有效的增强。提出了一种提高含口盖的复合材料圆柱壳轴向屈曲强度的改进设计方法,为复合材料壳体的稳定性设计提供参考。     

大型原油储罐有限元分析建模的新方法

为了准确计算大型原油储罐的底板应力，提出了一种有限元分析的建模方法. 初步分析了弹簧杆模型与弹性地基接触模型的差异，选取接触单元模拟地基 罐底板的相互作用. 比较了罐底板上表面径向应力理论解、有限元计算应力结果与实测应力数据的误差，并结合油罐钢筋混凝土环梁和弹性地基的沉降特点，提出将两种地基的沉降量差作为有限元建模的边界条件. 通过试算得到了地基的弹性模量和沉降差估算值.结果表明，理论估算结果与基础沉降监测值吻合很好，该方法可以准确地模拟油罐底板的应力，还可以预测在用大型油罐的安全性.     

Stress analysis of clamped-free grid composite cylindrical shell under various end loadings

Stress analysis of cylindrical grid-stiffened composite shells was conducted under transverse loading,pure bending,torsion and axial compression under clamped-free boundary condition.Electrical strain gauges were employed to measure the strains in transverse loading case to validate the finite element analysis which was conducted using ANSYS software.Good agreement was obtained between the two methods.It was observed that stiffening the composite shell with helical ribs decreased the average equivalent Von Mises stress on the shell.The reduction of the stress seemed to be higher in the intersection of two ribs.It was also seen that the stress reduction ratio was higher when the structure was under bending compared to torsion and axial compression.The reduction ratio was approximately 75% in pure bending in the intersection point of the ribs,while it was approximately 25% in torsion.Therefore,it is concluded that the presence of the ribs is more effective under bending.Failure analysis was done using Tsai-Wu criterion.The ribs were observed to result in maximum and minimum increase in the failure load of the structure under transverse bending and torsional loading,respectively.     

圆柱形薄壳结构的试验模态分析方法研究

针对某圆柱形薄壳结构,采用锤激法和Modal Impact分析软件,分别应用SIMO、MISO和MIMO方法进行了对比试验,获得了满足模态置信准则要求的试验数据.3种方法获得的实验结果与有限元计算结果进行了对比分析.结果表明,SIMO和MISO试验方法应用于圆柱形薄壳结构的模态分析均存在局限性,或者出现"漏频"或者不能得到明显的振型.MIMO试验模态分析方法能够较好地解决以上2种方法存在的不足,在激励与响应选择适当的情况下,可以得到全面准确的模态分析结果,适用于圆柱形薄壳结构的模态分析.     

基于Tabu算法的双层圆柱面网壳结构的优化

将Tabu搜索方法用于双层圆柱面网壳结构优化，以网壳造价最低为目标，对网格尺寸、网壳厚度、矢跨比等网壳结构参数进行了优化计算，算法采用二进制和十进制两种编码方案，并与经典的遗传算法网壳结构优化进行了比较，结果表明：Tabu搜索方法具有更强的全局寻优能力，是一种很有应用前景的网壳结构优化方法．     

大型储罐大角焊缝裂纹的可靠性分析

以100 000立方米浮顶式大型储罐为例,采用基于应力强度干涉模型的一次二阶矩法和基于ANSYS含裂纹平板的可靠性分析方法对大型储罐角焊缝裂纹进行了可靠性分析.首先基于应力强度干涉模型,根据应力强度因子断裂判据,采用一次二阶矩法计算储罐角焊缝裂纹动态扩展的可靠度,计算得到的应力强度因子为354.4 MPa·mm,可靠度为93.32%.然后运用ANSYS软件计算含裂纹平板的可靠度,先是采用1/4节点奇异单元法,计算出裂纹尖端应力强度因子为376.46 MPa·mm,再通过蒙特卡罗法来计算裂纹扩展的可靠性,得到可靠度为82.36%.通过比较两种方法得到的结果,采用ANSYS有限元分析所得的可靠度低于基于应力强度干涉理论计算得到的可靠度.从安全性角度出发,应选择可靠度低的分析结果来提供决策支撑.     

Axial impact response of composite cylindrical shell

０　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｏｍｐｏｓｉｔｅｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｃｒａｓｈｗｏｒｔｈｙｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｙａｒｅｃａｐａｂｌｅｏｆａｂｓｏｒｂｉｎｇａｌａｒｇｅｍｏｕｎｔｏｆｅｎｅｒｇｙｕｎｄｅｒａｘｉａｌ...     

柱面网壳旋转提升施工法

提出了一种新型的柱面网壳拼装施工方法-旋转提升施工法,文中详细介绍了该方法的施工原理;结合一个具体工程,运用施工力学分析方法跟踪分析施工全过程的结构内力、变位和提升力;分析了提升过程中结构转动的加速度对内力的影响;对提升中不同步的问题提出了解决办法;并阐述了旋转提升施工法实施中的主要技术措施。