【技术实现步骤摘要】
一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法
本专利技术属于航空航天中主承力薄壁构件快速设计领域,提供一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法。
技术介绍
薄壳结构广泛用于航空航天承力部件,如运载火箭燃料贮箱、飞机机身、航空发动机加力筒体等。典型的薄壳结构包括柱壳、锥壳、球壳、组合壳等。典型的服役工况包括轴压、外压、扭转、轴内压、轴外压、轴扭转等。在上述工况下,薄壳结构的主要失效模式为屈曲失稳。在薄壳结构的加工、装配、运输等过程中,不可避免地产生几何缺陷,其会对薄壳结构的屈曲载荷值造成较大折减,影响薄壳结构的服役性能。实验技术虽然可以用来准确的评估薄壳结构屈曲载荷,但实验周期长、成本高,无法用于结构设计阶段,更适合用于后期验证。近年来,随着计算力学的快速发展,数值分析技术在薄壳结构屈曲载荷预测方面发挥了越来越重要的作用。代表性的方法包括特征值屈曲分析方法、弧长法、牛顿-拉夫森方法、显式动力学方法等,上述方法各有优劣。例如,特征值屈曲分析方法计算效率高,但只能分析薄壳结构的线性屈曲载荷、无法获得后屈曲极限承 ...
【技术保护点】
1.一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法,其特征在于,包括以下几个步骤:/n第一步,计算完美薄壳结构的线性屈曲载荷值P
【技术特征摘要】
1.一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法,其特征在于,包括以下几个步骤:
第一步,计算完美薄壳结构的线性屈曲载荷值Pcr,并将其作为后续计算的参考值;
第二步,以一定比例α%的线性屈曲载荷值Pcr作为外载荷上限值,以0作为外载荷下限值,对含缺陷薄壳结构逐步加载施加不同幅值的外载荷Pi,共分N步进行加载,i=1,2,…,N,并分别计算含缺陷薄壳结构的一阶负载固有频率代表外载荷幅值为0时含缺陷薄壳结构的一阶负载固有频率;其中,α%为外载荷比例值;
第三步,根据施加的外载荷和计算获得的一阶负载固有频率结果,对(1-Pi/Pcr)2与间的二次关系进行拟合,确定的待定系数A、B、C,进而求得的极小值
第四步,根据求得的Pcr和ξ,可以得到数值振动方法预测的含缺陷薄壳结构的屈曲载荷PVCT=(1-ξ)Pcr。
2.根据权利要求1所述的一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法,其特征在于,所述的第一步中,采用特征值屈曲分析、瑞利-里兹法方法计算线性屈曲载荷值。
3....
【专利技术属性】
技术研发人员:田阔,王博,黄蕾,李增聪,郝鹏,杜凯繁,石云峰,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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