加筋圆柱壳结构动力学等效建模开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:5485字

1. 研究目的与意义

加筋圆柱壳结构具有较高的比刚度和比强度,在工程中得到了广泛应用,例如火箭、导弹、卫星等装备的主承力结构均为加筋圆柱壳结构。然而在对加筋圆柱壳类结构进行分析计算时,模型本身的复杂性往往导致计算工作量异常庞大,因此对其进行有效的动力学等效建模至关重要。为了研究加筋圆柱壳结构的动力学特性及分析,本课题将研究加筋圆柱壳结构的动力学等效建模方法。

2. 国内外研究现状分析

薄壁圆柱壳类结构是一种在各类工程中被广泛采用的结构形式,此类结构主要承受轴压载荷的作用,而对圆柱壳体采用加筋的形式可以使其抗弯、抗剪和抗扭等力学性能得到有效提高。振动特性在加筋圆柱壳结构设计中至关重要。圆柱壳的加筋方式很多,目前比较主流的的有以下几种:正交加筋圆柱壳、45斜置正交加筋圆柱壳、Isogrid加筋圆柱壳、各向异性网格加筋圆柱壳等。

现有的对加筋壳体的刚度等效分析方法主要有以圆柱壳结构等效为主的等效静力梁模型、等效厚度模型、超梁降阶模型等,以点阵板结构的等效为主的体元法、渐近均匀化方法等,以及以夹层结构等效为主的单层模型、多层模型、高阶剪切理论计算模型等。下面是其中几种重要等效模型的发展。

2.1 梁壳模型等效法

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1.建立加筋圆柱壳结构三维有限元模型;

2.加筋圆柱壳截面刚度计算与等效;

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4. 研究创新点

运用MSC.Nastran和MSC.Patran有限元分析软件对加筋圆柱壳结构稳定性问题进行研究分析,在有限元建模时对筋条等结构进行等效简化处理,对相关计算方法起了验证作用,为以后的结构设计提供可靠依据。

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