环壳过渡对潜艇锥-锥结构极限承载能力的影响

• 作者: 吴梵 张二 张宇晨 荆腾
• 来源期刊: 中国舰船研究
• 学科: 交通运输
• 关键词: 锥-环-锥 极限承载能力 破坏模式 初始缺陷 数值仿真
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 舰船新材料专题
• 页码范围: 46-52
• 页数: 7页
• 分类号: U663.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.01645

摘要

[目的]运用有限元方法研究环壳过渡对锥-锥结构极限承载能力的影响.[方法]采用弧长法分别计算无初始几何缺陷及含一阶模态变形初始缺陷的锥-环-锥及锥-锥连接结构的极限承载能力,分析其破坏模式,通过对比,得出环壳过渡对不同锥角的锥-锥结构极限承载能力的影响规律.[结果]结果表明,当环壳右侧锥壳的半锥角较小时,锥-环-锥与锥-锥结构舱段的破坏发生在环壳左侧锥壳壳板,前者的极限承载能力优于后者,且含模态变形初始缺陷的锥-环-锥结构的极限载荷比无初始几何缺陷时下降了12％～13％;随着环壳右侧锥壳半锥角的不断增大,两种结构极限承载能力的差距不断缩小.当右侧半锥角继续增大,结构的破坏区域变为环壳右侧锥壳,锥-环-锥结构的极限承载能力与锥-锥结构保持一致,含模态变形初始缺陷的锥-环-锥结构的极限载荷比无初始几何缺陷时下降了8.8％左右,锥-环-锥结构对左侧锥壳的初始缺陷敏感度相对于右侧锥壳更高.[结论]研究结果可为潜艇锥-环-锥结构的设计提供参考.