复合材料液氢贮箱稳定性研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 彭伟斌[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士 |
| 年度 | 2001 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 复合材料;夹层结构;多瓣贮箱;圆柱贮箱;屈曲;后屈曲 |
| 摘要 | 该文研究了复合材料夹层结构液氢贮箱在轴压下的总体稳定性问题.分析中将圆住贮箱简化为两端固支的圆柱壳,将多瓣贮箱分解简化成圆柱曲板.该文考虑了横向剪切的影响,引入了Karman-Donnell大挠度非线性几何方程,通过变分原理和了小势能原理建立了复合材料夹层结构圆柱壳、圆柱曲板的稳定性控制方程.大挠度高阶剪切理论下复合材料圆柱壳、曲板的稳定性方程是一组非线性高阶常系数偏微分方程,包含了四个独立的函数,它们分别为横向挠度w和参考曲面的法线转角ф<,x>,ф<,y>,以及应力函数F.该文采用Galerkin方法将稳定性控制议程组转化成非线性代数方程组.应用延拓-牛顿法求解非线性方程组,而后分析讨论了后屈曲性能.将非线性方程组线性化以后,通过求解系数矩阵的广义特征值得屈曲载荷.为了验证该方法的准确性,文中对其收敛性进行了研究,将数值计算结果同文献中的计算结果和实验结果做了对比.文中分析讨论了贮箱的几何参数、材料的弹性模量、芯层参数以及边界条件对贮箱屈曲和后屈曲的影响.该文通过对复合材料夹层结构圆柱贮箱和多瓣贮箱稳定性的数值分析表明:1.在对夹层结构稳定性分析中必须要考虑到剪切变形的影响,高阶剪切理论得到的计算结果能够准确的反映出结构的实际承载能力.2.圆柱壳和圆柱曲板的曲率对其屈曲载荷和后屈曲平衡路径有显著的影响.结构的曲率增加,屈曲载荷上升.3.边界条件对结构的屈曲载荷有影响,从简支到固支,结构的屈曲载荷上升,对应最小后屈曲载荷也提高,弹性支持边界条件得到的结果介于两者之间.4.采用夹层结构是降低贮箱重量提高其承载能力的重要途径之一.夹层的厚度和横向关照切模增大,结构的屈曲载荷上升.在贮箱子的重量相同的情况下,针对给定芯层和面板材料,确定最佳芯层面板厚度比可以使得贮箱获得最大的承载能力.5.在给定多瓣贮箱合理的几何参数使其与圆柱贮箱的容积相同、承载能力相同的情况下,多瓣贮箱的重量比圆柱贮箱的重量低. |
影响因子：
dc:title:复合材料液氢贮箱稳定性研究
dc:creator:彭伟斌
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2001.
dc:identifier:DOI：
dc: identifier:ISBN:
