受外压环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性研究

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1、分类号：U663.1密级：公开UDC：627编号：S201471905中国舰船研究院硕士学位论文受外压环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性研究作者：刘鼎指导老师：陈小宁研究员刘勇高级工程师学科专业：船舶与海洋结构物设计制造武汉第二船舶设计研究所二〇一五年四月分类号U663.1密级公开UDC627编号S201571905硕士学位论文受外压环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性研究StudyonFramesTrippinginRingStiffenedExternallyPressurizedCylinders指导教师姓名：陈小宁职称：研究

2、员学位申请人姓名：刘鼎申请学位级别：工学硕士专业名称：船舶与海洋结构物研究方向：潜艇结构设计设计制造论文提交时间：2015年4月3日培养单位：武汉第二船舶设计研究所学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名

3、：日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和武汉第二船舶设计研究所有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和武汉第二船舶设计研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开√内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要在潜艇设计中通常

4、采用薄圆柱壳加薄壁T型环肋加强的结构形式，为了在保证承载能力的同时减少壳体的重量，环肋结构的设计一直是潜艇设计者关注的焦点。随着潜艇设计潜深的增加，环肋发生侧向失稳的可能性增加，进而影响环肋圆柱壳的整体稳定性。本课题对于受到外压的圆柱壳体的肋骨侧向稳定性进行系统的研究。首先基于肋骨结构参数的性质，权衡各结构参数的影响并结合背景研究舱段结构以确定几何参数方案。以这些几何参数方案为基础进行肋骨侧向失稳临界压力的理论解析分析，从而得到环肋圆柱壳主要结构参数对肋骨侧向稳定性的影响及其对于侧向稳定性的贡献度。然后，通过以

5、上研究针对不同方案及工况建立系列有限元计算模型，对于肋骨侧向失稳后屈曲特性进行计算，从而分析肋骨侧向失稳对环肋圆柱壳结构承载能力的影响，探索大变形非线性条件下，肋骨侧向失稳后的破坏形式和机理。最后通过典型肋骨侧向失稳工况以及典型壳板失稳工况的有限元计算，研究环肋圆柱壳在各种失稳状态下发生破坏的模式及其特性，由此而分析肋骨各不同参数变化对于环肋圆柱壳破坏的影响。本课题通过以上研究，初步得出了设计结构参数对于受静压环肋圆柱壳肋骨侧向失稳影响的规律，为大潜深潜艇圆柱壳环肋的参数设计提供了有益参考。关键词：圆柱壳；肋骨

6、；侧向失稳；后屈曲I受外压环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性研究ABSTRACTInsubmarinedesignweusuallyuseT-shapedringstiffenedcylindersforthepressurehull,forwarrantthebearingcapacityalsoreducetheweight,thedesignofringframesisalwaysthefocalpointofsubmarinedesigner.Bytheincreaseofthesubmergeddepth,th

7、ereismorepossibilityoftheframetripping,thenthetrippingmaybeeffectthestabilityofthepressurehull.Thisarticleissystemicstudyontheframestrippinginringstiffenedexternallypressurizedcylinders.First,basedonthefeatureofthestructuralparameter,wedecidethegeometricpara

8、meterprogramsbytheeffectofthedesignvalue.Usetheprogramsforthetheoryanalysisofframetrippingcriticalpressure,thenwecangettheeffectofframeparametertothelateralstabilityofframesandthesensitivenessof