静水压力下纤维缠绕圆柱壳体的稳定性分析

• 作者: 姜军 施瑶 沈克纯 潘光 黄桥高
• 来源期刊: 西北工业大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 静水压力 纤维缠绕 圆柱壳体 稳定性 临界失稳载荷
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 页码范围: 839-847
• 页数: 9页
• 分类号: U663.43
• 字数: 5252字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2758.2018.05.005

摘要

为更清楚地认识静水压力作用下纤维缠绕圆柱壳体的耐压特性、解决深海耐压舱体的结构稳定性问题以及给工程设计提供参考,有必要对纤维缠绕圆柱壳体的结构稳定性进行深入研究.在弹性薄壳理论的基础上,推导出纤维缠绕圆柱壳体稳定性控制方程,采用Galerkin方法求解纤维缠绕圆柱壳体受静水压力作用下的临界失稳载荷.以正交缠绕、金属-纤维缠绕复合结构、斜交缠绕等几种形式的壳体结构为对象进行解析,并与实验结果对比,验证了求解的有效性和正确性.在此基础上,建立了基于遗传算法与解析方案一体式的优化平台,对[(±θ)12],[(±θ1)x/(±θ2)12-x]及[(±θ1)4/(±θ2)4/(±θ3)4]缠绕形式的圆柱壳体进行优化设计,研究纤维缠绕角度、对应层数及设计变量个数对临界失稳载荷的影响.结果表明,纤维缠绕角度对临界失稳载荷有显著影响,通过数值优化稳定性分别提高31.31％,43.25％及57.17％;随着角度变量的增加,优化得到的临界失稳载荷越大,最优可提高57.17％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	潘光	西北工业大学航海学院	146	1023	16.0	26.0
2	黄桥高	西北工业大学航海学院	58	397	11.0	17.0
3	姜军	西北工业大学航海学院	34	145	6.0	11.0
4	施瑶	西北工业大学航海学院	10	28	3.0	5.0
5	沈克纯	西北工业大学航海学院	4	5	1.0	2.0