开孔和补强对圆柱壳轴压屈曲的影响分析

摘要：

[目的]早期的圆柱壳轴压屈曲试验结果与理论偏差较大,导致差异的因素较多,其中初始几何缺陷是产生差异的主要因素.[方法]文章采用一种专用的轴压屈曲试验平台,可以利用激光位移传感器扫描壳体三维实际形貌.屈曲试验轴压采用液压装置,轴压数据通过称重传感器读取.[结果]试验结果表明:开孔降低了圆柱壳轴压屈曲临界载荷,在开孔处插入圆管补强件,提高了圆柱壳轴压屈曲临界载荷.基于壳体形貌实测数据建立了有限元模型,利用Abaqus对圆柱壳、 开孔圆柱壳和补强圆柱壳进行非线性屈曲有限元分析.[结论]模拟得到的规律与试验规律一致,壳体轴向载荷均是先呈线性增大后减小,开孔圆柱壳轴压屈曲临界载荷最小,含补强件圆柱壳轴压屈曲临界载荷次之,未开过孔的圆柱壳轴压屈曲临界载荷最大.对不同壳体的临界载荷模拟值与试验值进行了比较,其中最小的相对误差只有13.8％.说明运用此方法可以预测壳体轴压屈曲临界载荷,对壳体屈曲设计具有参考价值.

关键词：圆柱壳、开孔、补强、屈曲、临界载荷

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分类号：TM623;O342(发电、发电厂)

资助基金：国家科技重大专项经费资助项目"关键设备设计分析技术研究"2012ZX06004-012项目名称关键设备设计分析技术研究2012ZX06004-012

在线出版日期：2019-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：60-65