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薄壁加筋圆柱壳稳定性分析及优化
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:北京工业大学学报
  • 时间:0
  • 页码:997-1003
  • 分类:TU333[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10972013).
  • 相关项目:强激光辐照复合材料结构烧蚀破坏的理论与实验研究
中文摘要:

为了提高薄壁加筋圆柱壳的屈曲承载力,首先,对受轴压作用下的薄壁加筋圆柱壳进行了稳定性分析,在相同体积以及筋条截面尺寸固定的情况下,进行参数化建模,分析了筋条数目对失稳模态和屈曲承载力的影响;进而,以加筋圆柱壳屈曲承载力最大为目标,以纵向筋数目、蒙皮厚度以及筋条截面尺寸为设计变量,建立了加筋圆柱壳等体积下屈曲承载力最大的优化设计模型,用ANSYSAPDL语言建立结构参数化分析流程,实现了结构的自动重分析,并采用遗传算法求解优化模型.结果表明:筋条数目对失稳模态和屈曲承载力有很大影响;筋条数目有一个合适的范围,加筋过少,结构的屈曲承载力低于等体积下不加筋光滑圆柱壳的屈曲承载力;加筋过多,随着筋条数目的增加,结构的屈曲承载力也呈下降趋势;通过求解优化模型,可获得最优的筋条数目及筋条截面尺寸,使圆柱壳的屈曲承载力得到显著提高.

英文摘要:

To improve the load-bearing capacity of buckling for thin-walled stiffened cylindrical shell, the buckling analysis of thin-walled stiffened cylindrical shell under axial compression is carried out. On conditions that the cylindrical shell has the same volume and the section sizes of stiffeners are fixed, the parameterized finite element model is set up to analyze the influence of the number of stiffeners on buckling mode and buckling load. The optimization model of thin-walled stiffened cylindrical shell, which has a constant volume, is developed and solved by genetic algorithms. The objective function of the optimization model is the maximum load-bearing capacity and the design variables include the number of vertical stiffeners, the skin thickness and the section sizes of stiffeners. The structural parameterized analysis process is set up by ANSYS APDL and the automatic re-analysis of the structure is realized. Results reveal that the number of stiffeners has great influence on buckling mode and buckling load. When the stiffeners are sparse, the buckling load of stiffened cylindrical shell is less than that of no- stiffener cylindrical shell with the same volume. When the stiffeners are overcrowded, the buckling load has a downward trend. The buckling load of thin-walled stiffened cylindrical shell is significantly improved because the reasonable number and section sizes of stiffeners are found by using the optimization method.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924