本文關鍵詞：某艦船發(fā)射裝置基座結構強度計算方法研究

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【摘要】：本文以某艦船發(fā)射裝置基座結構為研究對象,在以往研究成果的基礎上重點研究了考慮殘余應力及材料本身缺陷下的基座結構強度。針對發(fā)射裝置基座結構設計,利用有限元軟件建立三維模型,考慮到結構的復雜性,在滿足計算精度的前提下對基座進行了一定的簡化,其中包括小的開孔不予考慮,球扁鋼頭部采用近似的梁單元進行模擬。整個基座結構以殼單元和梁單元進行模擬。以基座結構組成—加筋板結構為研究對象,運用完全耦合及順序耦合方法對焊接殘余應力進行模擬；以屈曲及后屈曲分析方法對結構幾何缺陷進行模擬,并以該模擬方法對基座結構引入初始缺陷。在不考慮結構缺陷的條件下,將基座所受外力視為恒定值進行準靜態(tài)分析,以此檢驗結構設計的合理性,并與現(xiàn)有國家軍用標準對比分析,得出有限元計算基座結構中支柱、加強筋、卷筒等重點部位的可靠性。對考慮焊接殘余應力及結構幾何缺陷的基座結構進行有限元分析,并將結果與國家軍用標準及理想模型對照,相比之下其結構應力狀態(tài)有所提高,在此基礎上研究了動力放大系數(shù)與后坐力增長持續(xù)時間及作用持續(xù)時間的關系,并解釋了上述計算結果的差異性,為國家軍用標準中關于動力放大系數(shù)的計算提供了一定的參考價值。
【關鍵詞】：基座 焊接殘余應力 幾何缺陷 動力放大系數(shù)
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U674.703.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 選題的依據(jù)及意義8-9
• 1.1.1 選題的提出8
• 1.1.2 選題的意義8-9
• 1.2 發(fā)射裝置基座結構強度研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 結構初始缺陷研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 加筋板強度研究現(xiàn)狀10
• 1.2.3 基座結構強度研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題的來源及主要研究內容11-13
• 1.3.1 課題來源11
• 1.3.2 課題主要研究內容11-13
• 2 發(fā)射裝置基座結構強度分析方法13-26
• 2.1 發(fā)射裝置基座強度概述13-14
• 2.2 基座結構強度問題傳統(tǒng)計算方法14-15
• 2.3 有限元分析方法15-18
• 2.3.1 有限元分析方法基本思想15
• 2.3.2 有限元分析過程15-18
• 2.4 發(fā)射裝置基座結構有限元計算方法18-24
• 2.4.1 非線性問題的分類18-19
• 2.4.2 非線性有限元問題求解方法19-24
• 2.5 初始缺陷的考慮24-25
• 2.5.1 殘余應力模擬方法介紹24-25
• 2.5.2 初始撓度模擬方法介紹25
• 2.6 基座結構強度研究方法25
• 2.7 本章小結25-26
• 3 加筋板焊接殘余應力的模擬26-38
• 3.1 焊接過程有限元理論26-28
• 3.1.1 焊接溫度場理論26-27
• 3.1.2 焊接過程力學準則27
• 3.1.3 焊接模型簡化及假設27-28
• 3.2 熱源選取及參數(shù)確定28-32
• 3.2.1 熱源模型簡介28-29
• 3.2.2 熱源模型選取及建立29-30
• 3.2.3 材料定義30-31
• 3.2.4 邊界換熱系數(shù)確定31
• 3.2.5 熱力耦合方法31-32
• 3.3 焊接殘余應力模擬32-37
• 3.3.1 加筋板模型建立32
• 3.3.2 完全耦合32-35
• 3.3.3 順序耦合35-36
• 3.3.4 結果分析36-37
• 3.4 本章小結37-38
• 4 初始撓度的模擬38-47
• 4.1 加筋板失效形式38
• 4.2 線性及非線性屈曲分析理論38-40
• 4.2.1 線性屈曲分析理論分析基礎38-39
• 4.2.2 非線性屈曲分析理論基礎39-40
• 4.3 初始撓度模擬方法40-41
• 4.4 加筋板初始撓度分析41-46
• 4.4.1 屈曲模態(tài)缺陷系數(shù)的選取41-43
• 4.4.2 不同載荷比例作用下初始撓度分析43-46
• 4.5 本章小結46-47
• 5 靜力學分析及理論強度計算47-59
• 5.1 靜力學分析基礎47-48
• 5.2 發(fā)射裝置基座結構有限元建模48-49
• 5.2.1 基座有限元建模主要原則48
• 5.2.2 單元類型48
• 5.2.3 方向定義48
• 5.2.4 網格劃分48
• 5.2.5 模型范圍48-49
• 5.3 基座結構靜力學分析49-52
• 5.3.1 基座載荷確定49
• 5.3.2 約束處理49-50
• 5.3.3 準靜態(tài)工況分析50-52
• 5.4 基于GJB/Z 119-99基座結構強度計算52-58
• 5.4.1 動力放大系數(shù)K的計算52-54
• 5.4.2 作用在基座結構上的力54-56
• 5.4.3 發(fā)射裝置基座結構的強度校核56-58
• 5.5 本章小結58-59
• 6 考慮缺陷的基座結構強度計算研究59-71
• 6.1 缺陷的考慮59
• 6.2 初始缺陷的模擬及強度分析59-61
• 6.3 結果對比分析61-64
• 6.4 后坐力作用時間對動力放大系數(shù)的影響研究64-70
• 6.4.1 結構阻尼64-65
• 6.4.2 動力放大系數(shù)65-70
• 6.5 本章小結70-71
• 7 結束語71-73
• 7.1 工作總結71-72
• 7.2 研究展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-78
• 附錄78

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本文編號：937693