一种缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法技术

本发明专利技术属于航空航天、石化储运以及建筑工程中主承载薄壳的稳定性分析及结构设计领域，公开了一种缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法。以能量势垒表征薄壳结构表面不同类型的初始几何缺陷，建立能量势垒与外部压力载荷之间的定量关系，将能量势垒趋于无穷大时的临界点所对应的外部压力载荷，确定为薄壳结构的屈曲载荷设计值。本发明专利技术的设计方法能够基于有限元模拟技术快速准确地确定可能含有不同类型初始几何缺陷的薄壳结构屈曲临界载荷设计值，有效应用于工程领域中缺陷敏感型薄壳结构的稳定性分析与初步设计。

【技术实现步骤摘要】
一种缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法
本专利技术属于航空航天、石化储运以及建筑工程中主承载薄壳的稳定性分析及结构设计领域，特别涉及一种缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法。
技术介绍
薄壳结构因其高效的承载能力在航空航天、石化储运以及建筑工程中得到了广泛应用，但对初始几何缺陷的高度敏感性导致真实薄壳结构的屈曲载荷远低于理想结构的理论预测值，尤其以轴压圆柱壳、轴压圆锥壳以及外压球壳最为显著。如何在薄壳结构的设计阶段合理而准确地考虑初始几何缺陷对屈曲载荷的影响，实现兼具安全性与轻量化特性并且适用于工程应用的屈曲载荷设计方法，一直是需要迫切解决的难点。初始几何缺陷不可避免地随机分布于薄壳结构各处，无法提前预知、难以量化评估，给薄壳结构的屈曲载荷设计带来的巨大难度。以NASA-SP8007为代表的传统方法采用基于试验数据的下包络经验曲线设计理念，随着现代加工制造水平与试验技术的提高，这种方法已被证明显得过于保守。围绕建立新的屈曲载荷设计方法的相关研究，主要包括模态缺陷法，凹坑缺陷法、集中力缺陷法以及概率统计法，由于初始几何缺陷型式各异而且随机分布，至今本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：求解无初始缺陷薄壳结构在外部压力作用下的屈曲临界载荷P

【技术特征摘要】
1.一种缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：求解无初始缺陷薄壳结构在外部压力作用下的屈曲临界载荷Pcr及临界位移wcr；
步骤2：选取低于薄壳结构屈曲临界值Pcr的外部压力载荷P及相应的位移w；
步骤3：采用固定位移w的方式将外部压力载荷P施加于薄壳结构；
步骤4：采用探针对外部压力载荷P作用下的薄壳结构外表面进行准静态扰动；
步骤5：根据探针反力F及探针位移D求解外部压力载荷P作用下的薄壳结构发生屈曲所需克服的能量势垒E；
步骤6：判断能量势垒E是否趋于无穷大，若否，逐渐降低外部压力载荷P，重复步骤3-步骤5，直至能量势垒E趋于无穷大；
步骤7：建立能量势垒E与外部压力载荷P之间的变化关系，将能量势垒E趋于无穷时刻所对应的外部压力载荷，确定为该缺陷敏感型薄壳结构的屈曲载荷设计值Pd。


2.根据权利要求1所述的缺陷敏感型薄壳结构屈曲载荷设计方法，其特征在于，步骤2中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范海贵，胡大鹏，刘培启，王泽武，李龙华，顾文广，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21