[發(fā)明專利]一種軸壓筒殼結構承載力折減因子確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310113723.8
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN103150486A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 王博;郝鵬;李剛;田闊;杜凱繁;方耀楚;張希;唐霄漢;王斌;駱洪志
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 徐淑東

1.一種軸壓筒殼結構承載力折減因子確定方法，具體包括以下步驟：

步驟1：針對完善筒殼結構以施加徑向集中力，即擾動載荷的方式引入凹陷缺陷，首先運用有限元數值分析方法計算出不同單點凹陷缺陷幅度下的軸壓筒殼結構的軸壓承載力，即缺陷敏感度分析，得到徑向集中力與凹陷缺陷敏感度之間的關系，確定合理的加載載荷幅度范圍，其中，最大的缺陷幅度亦即所引入的最大徑向集中力???????????????????????????????????????????????是由制造質量和檢測公差決定的；

步驟?2：引入多點組合凹陷缺陷進行缺陷敏感度分析，所述多點組合凹陷缺陷引入方式與步驟1中單點凹陷缺陷引入方式一致；

以三點凹陷缺陷為例，定義外接圓心與三角形頂點的距離為l，使其從0值開始變化，計算得出相應的屈曲載荷值，繪制出屈曲載荷值與距離l的變化曲線圖，并以最小屈曲載荷值所對應的距離值作為有效距離l_e，軸向和環(huán)向的加載位置間隔S_a、S_c和相應的加載位置的數目n_a、n_c的表達式如下：

其中，L代表筒殼軸向高度，R代表筒殼半徑，多點凹陷缺陷（n點）情況下距離l的定義方式與三點凹陷缺陷情況一致，即以外接圓心與正n邊形頂點間的距離來定義l；

考慮到搜索規(guī)模和效率，這里的l取為l_e，確定了n_a、n_c后，每個加載位置都會被分配一個位置編號，位置編號從筒殼底端的0度位置開始，沿軸向由底端至頂端增加，并且也沿著環(huán)向增加；將徑向集中力N設定為一個優(yōu)化變量，以N_max為取值上限，以零或者經驗小值為取值下限；考慮到計算效率，建議缺陷數目設為3；

步驟?3：以徑向集中力N和凹陷缺陷的加載位置的數目n_a、n_c作為變量進行實驗設計抽樣；

步驟?4：基于枚舉法、遺傳算法或代理模型優(yōu)化技術尋找筒殼結構的最不利多點擾動載荷；優(yōu)化目標為最小化含有多點凹陷缺陷的筒殼結構的屈曲載荷值，

其中，N_n代表第n個徑向集中力的位置編號，P_cr為軸壓筒殼結構屈曲載荷值，X_i^l代表第i個變量（包括徑向集中力N和凹陷缺陷的加載位置的數目n_a、n_c）的上限，X_i^u代表第i個變量（包括徑向集中力N和凹陷缺陷的加載位置的數目n_a、n_c）的下限；

優(yōu)化結束后，通過公式：得到改善的折減因子KDF；

其中為考慮多點最不利多點擾動載荷條件下的軸壓筒殼結構屈曲載荷值，為完善的軸壓筒殼結構屈曲載荷值。