基于刚度折减耐压球柱组合壳结构稳定性研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于刚度折减耐压球柱组合壳结构稳定性研究硕士研究生：程金龙指导教师：邱伟强研究员学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造论文主审人：任慧龙教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于刚度折减耐压球柱组合壳结构稳定性研究硕士研究生：程金龙指导教师：邱伟强研究员学位级别：工学硕士学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertatio

2、nfortheDegreeofM.EngResearchonStabilityofPressureSphere-cylinderCombinedShellBasedonStiffnessReductionCandidate:ChengJinlongSupervisor:ResearcherQiuWeiqiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:DesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanStructureDateofSubmissi

3、on:Jan,2018DateofOralExamination:Mar,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文

4、授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）

5、：导师（签字）：日期：年月日年月日基于刚度折减耐压球柱组合壳结构稳定性研究摘要随着海洋强国目标的提出，大力发展海军装备力量是我国海军的首要任务，建造下潜深度更大，快速性能更优的潜艇是发展强大海军的基本指标，耐压壳体结构是其设计的主体形式，这就对解决壳体抵抗外界载荷作用的强度问题及结构的稳定性能提出更佳的设计技术指标，为了减少在设计过程中对实验数据的依赖有必要对耐压壳体的稳定性进行相关理论推导给出可以进行比较应用的临界载荷具体表达形式，对耐压壳体的柱壳，球壳及组合壳结构的稳定性问题进行直接计算，研究表达式各刚度对稳定性的影响并讨论常见缺陷下结构的稳定性公式是

6、具有理论和实践意义的，本文主要工作内容如下：（1）针对柱壳结构稳定性问题进行推导，明确影响结构稳定性能的非线性项总势能具体表达形式，应用稳定性判别条件求解出两种失稳模态的解析表达式并与规范对比论证其正确性，对公式进行分析探讨各刚度变化对结构稳定性的作用，分析壳板和肋骨刚度减小时对柱壳结构承载能力的影响。（2）依据球壳的对称特性，从影响其稳定性的总势能项开始推导，给出临界载荷计算过程中的最终行列式矩阵形式，取一过球心的板条梁进行失稳范围分析，推导出相应的临界压力表达式，给出一定参数下失稳范围的线性公式，应用数值软件拟合出关于一定参数范围内的球壳临界载荷失稳表

7、达式并与规范进行对比。（3）依据球柱组合壳结构相交接位置诱导特性建立忽略转角连续的总体位移函数表达式，结合柱壳，球壳总势能求解过程，在新位移函数下推导组合壳结构总势能项并给出最终的矩阵形式，对总体失稳模态进行分析推导出每种形式下的临界压力表达式，采用数值拟合手段给出总体失稳拟合公式并与有限元结果对比分析。（4）探讨两种常见初始缺陷引入对结构稳定性的影响，推导了采用线性与非线性条件下壳板失稳的稳定性临界载荷表达式，明确了影响稳定性的缺陷参数并对失稳表达式进行了对比分析。关键词：圆柱壳；球壳；组合结构；临界承载力；初始缺陷I哈尔滨工程大学硕士学位论文II基于刚

8、度折减耐压球柱组合壳结构稳定性研究ABSTRACTWiththep