带加强环壳体外压稳定性分析及优化设计

作     者：王云霞 原立明 杨德敏 

作者机构：西安航天动力技术研究所 

出 版 物：《弹箭与制导学报》 (Journal of Projectiles,Rockets,Missiles and Guidance)

年 卷 期：2025年

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 082501[工学-飞行器设计] 0826[工学-兵器科学与技术] 082602[工学-兵器发射理论与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：加强环 壳体 外压稳定性 优化设计 

摘      要：为了快速获得带加强环金属壳体在结构质量及外压载荷双重约束条件下加强环的设计值，本文首先基于某壳体外压载荷试验结果，校正了缺陷因子这一非线性屈曲分析中的关键参数，对比仿真计算与试验结果发现，以载荷-位移曲线的线性段终止处作为失稳判据，缺陷因子取0.02时的计算结果与试验值吻合较好，且若采用线性屈曲结果预示带加强环金属壳体的失稳载荷，试验修正系数可取0.72。之后，应用特征值屈曲分析及响应面优化等有限元分析手段，提出了一种高效的优化设计方法，通过建立参数化壳体几何模型，以加强环的厚度及宽度为设计变量、几何模型的结构质量和一阶线性屈曲特征值为目标参数，反向优化设计，获取满足目标约束的加强环结构尺寸设计值，为提高壳体的抗失稳能力提供了明确的加强措施，提高了设计效率。