文献类型：学位论文

作　　者：王林

导　　师：徐秉汉 万正权

授予单位：中国舰船研究院

学科专业：船舶与海洋结构物设计制造

授予学位：博士

学位年度：2011

语　　种：中文

摘　　要：圆柱形和球形耐压壳是最重要的深海耐压结构型式。随着工作深度的增加,对耐压结构的强度与稳定性的要求就越高,合理选用不同强度等级的高强度钢或比强度高的钛合金和合理耐压结构型式是提高深海耐压结构强度和稳定性的主要途径。随着材料屈服强度的提高,结构对缺陷的敏感性则会增加,开展初始挠度对高强度钢耐压壳结构屈曲临界压力的影响研究就显得非常必要。针对深海耐压结构特点,开展深海耐压圆柱壳结构型式和加强方式研究,并在保证耐压结构安全可靠的前提下,进行耐压结构参数优化设计,对于减轻耐压圆柱壳结构自重,提高耐压壳结构设计质量和设计合理性具有重要意义。论文围绕深海耐压圆柱壳结构型式与稳定性开展研究,取得了以下一些主要研究成果: (1)提出了具有初始挠度的耐压圆柱壳结构稳定性计算的有限元建模方法,数值仿真结果和模型试验结果相吻合。根据系列计算结果,给出了初始挠度幅值对肋间壳板弹塑性失稳临界压力的影响范围,适当放宽初始挠度的幅值,对耐压圆柱壳结构失稳临界压力的影响不大,如从0.2t放宽到0.25t,肋间壳板的弹塑性失稳临界压力的下降幅度小于5%。 (2)对高强度钢深海耐压结构型式进行对比研究和结构优化计算,结果表明,T型肋骨圆柱壳结构容重比与材料屈服强度成反比、与最大工作压力成正比,而与半径长度比几乎无关;设置中间支骨可以明显提高高强度钢耐压圆柱壳稳定性效果,当α值较小时,中间支骨存在临界刚度,当α值较大时,中间支骨不存在临界刚度。 (3)在国内首次开展了聚氨酯材料及其夹层结构的力学性能的试验研究。通过试样试验和数值仿真的对比分析,给出了该新型材料的力学参数,为该新型材料在相关领域的应用研究奠定了基础。 (4)在国内首次开展了钢-聚氨酯复合夹层�

关 键 词：深海耐压结构  聚氨酯 夹层结构 初始缺陷  参数优化

分 类 号：U661.4]