论文摘要
以单立柱固定式海洋平台的柱形壳桩腿为研究对象,得到复合材料柱形壳较为合理的结构尺寸、铺层方式,提高其轴向承载能力.首先,通过碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)材料单轴拉伸试验得到复合材料柱形壳试验样本的材料属性,用于柱形壳的计算与分析.其次,基于复合材料薄壳理论,得到轴压复合材料柱形壳屈曲临界载荷解析解,对比线弹性屈曲有限元分析,验证了理想柱形壳有限元模型建立的正确性.再次,由复合材料柱形壳缺陷测量试验得到其初始几何缺陷,由轴向压缩试验得到其轴压屈曲特性,对比非线性屈曲有限元分析,验证了缺陷柱形壳有限元模型建立的正确性.最后,结合线弹性屈曲分析结果,引入模态缺陷,从线弹性和非线性屈曲分析两个方面,研究铺层角、铺层数、各层纤维厚度、几何尺寸对复合材料柱形壳轴向承载能力的综合影响规律,得到各模型的屈曲特性与缺陷敏感性.从生产制造与工程实际出发,建立一种系统的CFRP型复合材料柱形壳设计计算流程、失稳分析方法,对于复合材料柱形壳的设计、校核、优化具有指导性作用.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 周通,唐文献,张建,王纬波
关键词: 复合材料柱形壳,轴向压缩,屈曲,解析解,优化设计
来源: 江苏科技大学学报(自然科学版) 2019年06期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 材料科学
单位: 江苏科技大学机械工程学院,中国船舶科学研究中心船舶振动噪声国家重点实验室
基金: 国家自然科学基金资助项目(51205173),江苏省基础研究计划(自然科学基金)青年基金资助项目(BK20150469)
分类号: TB33
页码: 48-59
总页数: 12
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