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潜艇耐压圆柱壳结构的优化设计 总被引:2,自引:0,他引:2
本文根据结构特点,从解多目标优化问题的简单目标规划法出发,建立了一种单目标约束最优化的数学模型。用复形法求解后,根据材料屈服极限事实上是离散变量的实际情况,以重量最轻为目标函数作了第二阶段优化,并对壳板厚度、环向肋骨间距这两个连续变量作了专门处理,使设计变量都转化为规格化的离散变量,从而使优化设计更为实用。若干实例设计表明普通环肋圆柱壳结构优化方案明显优于原设计方案;在某些特定情况下,纵横加肋圆柱壳结构是一种优于普通环肋圆柱壳结构的结构形式。 相似文献
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举艇耐压圆柱壳是潜艇承受外载的主要结构,其失效模式多种移样,而且相互关联,因此,潜艇耐压圆柱壳结构的可靠性分析是一个多复杂、相关问题的可靠性分析问题,本文从潜艇耐压圆柱壳的失效模式建立到总体及各种失效模式的可靠性大小计算,建立了一套计算潜艇耐压圆柱壳结构可靠性的分析。编制了潜艇耐压圆柱壳结构的可靠性分析计算机程序,并以具体潜艇耐压圆柱壳结构进行了可靠性分析,从其对耐压圆柱壳的计算结果可以看出,潜艇耐压圆柱壳结构的失效概率并不等于各失效模式的失效概率之和,这不同于Faulkner做出的求和理论假定。本文的潜艇耐压圆柱壳可靠性分析,为多模态失效的系统可靠性计算开辟了新的途径,对潜艇耐压圆柱壳结构的可靠性设计提供了一定的理论基础。 相似文献
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肋骨对环肋圆柱壳壳板稳定性影响的初步研究 总被引:5,自引:0,他引:5
用有限元法初步研究了肋骨大小对环肋圆柱壳壳板稳定性的影响,导出了考虑肋骨尺寸影响的壳板稳定必的修正公式,给出了修正系数K的变化曲线,修正后的近似解析法理论临界压力与有限元稳定分析结构基本吻合。 相似文献
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纵骨对环肋圆柱壳肋间壳板稳定性的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
肋间壳板失稳是潜艇耐压壳体失稳的重要形式之一,加设纵骨是提高环肋圆柱壳肋间壳板稳定性的有效方法.通过理论计算,得出以下结论:加设纵骨可以提高环肋圆柱壳肋间壳板稳定性,且α值越大,效果越明显;加设纵骨后的环肋圆柱壳在肋间壳板失稳时,纵向失稳半波数等于l,周向失稳波数大于10,且纵骨尺寸越大,周向失稳波数越大;失稳临界压力随肋距的减小而增大,随纵骨尺寸的增加而增大. 相似文献
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焊接残余变形对深海耐压环肋圆柱壳结构的稳定性是否有影响是个非常值得关注的问题.文章对深海耐压环肋圆柱壳结构的焊接残余变形和残余应力进行了分析,并进行了相关试验数据验证.由于耐压结构壳体和肋骨的焊接残余应力相对偏小,然后着重研究残余变形对深海耐压环肋圆柱壳结构的稳定性和极限承载能力的影响.结果表明:焊接残余变形对耐压舱段结构的稳定性和极限承载能力影响不大;叠加有初始焊接变形的结构肋骨失稳波形较少;计算结果更偏于工程实际. 相似文献
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在环肋圆柱壳上设置中间支骨的作用 总被引:3,自引:0,他引:3
从理论和实例计算阐明了在环肋圆柱壳上设置中间支骨对提高壳板强度和稳定性的作用,并指出设置中间支骨比加厚壳板、缩小肋骨间距能更有效地提高壳板的强度和稳定性。研究表明在中间支骨稳定性计算中对某些结构要素的组合情况会出现异常特性,例如其稳定性不能正常地随其刚度增加而增大。文中给出用以避免异常特性的界限曲线。 相似文献
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潜艇环肋圆柱壳结构的模糊优化 总被引:1,自引:1,他引:0
本文针对潜艇普通环肋圆柱壳结构设计的特点,建立了潜艇普通环肋圆柱壳结构尺寸优化的数学模型,并考虑到在该结构设计中存在的不确定因素,进行结构的模糊优化设计。采用约束非线性混合离散变量优化方法,直接获得离散变量的最优解,无需作规格化处理。算例表明本文方法简便实用,结果合理。 相似文献
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本文分析了带中间支骨的环肋圆柱壳弹性失稳临界压力曲线的形态;绘出中间支骨的临界刚度曲线;提出以临界压力增长率η=60%作为带中间支骨利与弊的判别依据,绘出判别曲线,可供工程设计者参考. 相似文献
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本文着重以各类数值模拟方法分析了造成潜艇破坏的主要失效形式,计算相应的失效概率,同时给出了相应的算例,从而为建立潜艇耐压圆柱壳结构可靠性设计计算原则提供一定的量化基础。 相似文献
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潜艇环肋圆柱壳纵向失稳波数的讨论 总被引:1,自引:0,他引:1
本文讨论了潜艇环肋圆柱壳总体稳定性纵向失稳半波数m的问题,m取不同值,将直接影响圆柱壳临界压力值。在潜艇结构几何相关参数设计范围内,计算分析证明,总体失稳纵向半波数存在着。m≠1,此时,如还用m=1计算,潜艇环肋圆柱壳总体临界压力值误差最大达89.3%,是一人应该重视的问题。 相似文献
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潜艇耐压圆柱壳的多目标优化设计 总被引:1,自引:0,他引:1
采用多目标遗传算法(MOGA)和多属性决策理论,针对潜艇环肋圆柱壳在静水压力作用下的多目标离散优化问题进行了研究,讨论了与潜艇结构强度设计有关的应力量和失稳载荷与质量之间的关系,给出了不同目标之间的Pareto前沿.基于无偏好信息情况下的排序挑选出最优解,并且和经典的单目标最优解进行了比较分析. 相似文献
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[目的]因对于钛合金耐压夹层圆柱壳这种新型耐压结构研究得较少,其芯层拓扑形式有待优化确认,需开展芯层拓扑优化。[方法]首先,选择一个壁厚较大的无加筋圆柱壳作为分析对象,采用ANSYS轴对称单元计算结构的应力;然后,沿圆柱壳厚度方向划分为上、中、下3个区域,将中部区域的结构设为设计变量,并建立其芯层结构形式的两阶段拓扑优化数学模型;最后,基于Matlab建立遗传算法主控程序,针对无加筋圆柱壳芯层的布置,分别仅沿轴向、轴向与径向布置形式两个阶段进行拓扑优化,以验证上述耐压夹层圆柱壳加筋形式的合理性。[结果]优化方案芯层拓扑形式为等间距设置,垂直连接内壳和外壳的肋板。[结论]静水压力载荷下的耐压夹层圆柱壳结构是一种合理的耐压结构形式。 相似文献
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环肋圆柱壳稳定特性研究 总被引:5,自引:0,他引:5
本文全面阐述了环肋圆柱壳的稳定特性,从解析法、有限元法、模型实验三个不同角度论证了环肋圆柱壳稳定异常特性的客观存在,指出了α1低于2.0,γ大于0.7的潜艇耐压圆柱壳结构有时也会出现异常特性,给出了环助圆柱壳总稳定、壳板稳定理论临界压力的计算方法。 相似文献