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一种薄壁圆柱壳轴压屈曲临界载荷的修正计算方法 

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申请/专利权人:浙江大学

摘要:本发明涉及航空航天、石油化工及核工程主承力薄壁构件的稳定性设计领域,公开了一种薄壁圆柱壳轴压屈曲临界载荷的修正计算方法。通过引入圆柱壳材料弹塑性行为影响参数,将圆柱壳的屈曲失效模式划分为弹性屈曲、弹塑性屈曲和塑性屈曲三种;引入表征圆柱壳结构特征的参数,计及长径比的影响;同时考虑边界条件的影响。每种失效模式下分别给出了材料弹塑性影响修正系数和结构长径比影响修正系数,最后将两种修正系数与经典的轴压圆柱壳屈曲临界载荷计算公式相乘,给出经修正后的轴压圆柱壳屈曲临界载荷计算公式。本发明计算结果准确度高,同时避免了复杂的数值模拟计算,适用范围广,对工程中大型薄壁圆柱壳结构屈曲设计具有较大的实用价值。

主权项:1.一种薄壁圆柱壳轴压屈曲临界载荷的修正计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:确定薄壁圆柱壳的结构尺寸和材料参数,包括半径R,长度L,厚度t,以及圆柱壳材料的弹性模量E,泊松比v,屈服强度ReL;步骤2:按照下述公式计算表征圆柱壳弹塑性行为的参数γ值,来考虑壳体径厚比Rt和屈服强度ReL的影响: 步骤3:按照下述公式计算表征圆柱壳结构特征尺寸的参数η值,来考虑壳体径厚比Rt和壳体长径比LR的共同影响: 步骤4:根据步骤3中η值的大小,计算理想轴压圆柱壳弹性屈曲理论载荷值Ncrper;对于η≤1.7的短圆柱壳,按下式计算屈曲理论载荷值; 对于1.7<η≤0.5Rt的中等长圆柱壳,按下式计算屈曲理论载荷值; 对于η0.5Rt的长圆柱壳,按下式计算屈曲理论载荷值; 式中:其中,Bxb是考虑圆柱壳边界条件影响的系数;步骤5:按照下述公式计算经修正后的圆柱壳轴压屈曲临界载荷Ncr:Ncr=Ncrper·λ1·λ2其中,λ1是材料弹塑性影响修正系数,λ2是结构长径比影响修正系数。

全文数据:

权利要求:

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