超大型中微子探测器有机玻璃球与不锈钢网壳方案的设计优化分析

• 作者: 宗亮 杜新喜 王元清 王综轶 秦中华 衡月昆
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 中微子探测器 有机玻璃 不锈钢 网壳 结构选型
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 基本方法
• 页码范围: 10-17
• 页数: 8页
• 分类号: TU399
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.06.ST05

摘要

江门中微子探测器规模巨大,直径将达到35.5 m.为了得到满足江门中微子探测器使用要求的结构方案,该文针对其设计工况和要求,提出了有机玻璃球+双层不锈钢网壳支撑的方案,完成了结构的初步设计以及有限元分析.在此基础上对杆件截面、撑杆布置等方面进行了优化,并且对优化后的结构进行强度、温度和影响因素分析.结果表明,优化方案有机玻璃球上最大Mises应力降低了12.6％,撑杆的最大轴力降低6.3％,结构最大位移降低5.8％.考虑几何和材料非线性时,优化结构的荷载系数为2.12,满足稳定计算的要求.提升内液面的高度、升高温度均能减小有机玻璃的应力;节点失效对于结构影响不大,而地震作用导致支柱过大的应力可以通过增加斜向撑杆来降低.