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全海深潜水器载人舱球壳模型疲劳试验研究

舰船科学技术 2024年第10期46卷 43-46页

作者：谢晓忠黄如旭高原周成张平平胡嘉骏中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

载人舱球壳作为全海深载人潜水器最关键的部件,在潜水器下潜及上浮过程中需承受交变海水压力,对结构长期安全性来说是一个巨大的考验。为考核全海深载人潜水器载人舱球壳疲劳性能,本文首次对内径800mm的载人舱钛合金球壳缩比模型开展疲... 详细信息

载人舱球壳作为全海深载人潜水器最关键的部件,在潜水器下潜及上浮过程中需承受交变海水压力,对结构长期安全性来说是一个巨大的考验。为考核全海深载人潜水器载人舱球壳疲劳性能,本文首次对内径800mm的载人舱钛合金球壳缩比模型开展疲劳试验研究,分析疲劳载荷对球壳形状、焊缝残余应力、关键部位结构应力、缺陷萌生和扩展的影响,为全海深载人潜水器载人舱球壳的疲劳性能和结构安全性评估提供试验依据。

关键词：全海深潜水器钛合金球壳疲劳试验

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超高强度钛合金球壳设计计算方法适用性研究

舰船科学技术 2024年第8期46卷 48-51页

作者：谢晓忠黄如旭高原周成刘成胡嘉骏中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为研究现行潜水器耐压结构设计计算方法对超高强度钛合金球壳结构的适用性,本文采用理论和数值方法,以目标结构参数(屈服强度ReH≥1250 MPa,内径Ri≥150 mm,工作深度H=11000 m)的钛合金球壳结构为研究对象,选取最小球壳厚度,计算结构应... 详细信息

为研究现行潜水器耐压结构设计计算方法对超高强度钛合金球壳结构的适用性,本文采用理论和数值方法,以目标结构参数(屈服强度ReH≥1250 MPa,内径Ri≥150 mm,工作深度H=11000 m)的钛合金球壳结构为研究对象,选取最小球壳厚度,计算结构应力和极限承载能力破坏压力,进而与设计计算方法控制标准进行对比。结果表明,在选取球壳厚度时,应在最小厚度计算结果的基础上小量增加球壳厚度,即可使现行设计规则球壳应力条款适用于新型超高强度钛合金球壳结构。

关键词：超高压钛合金球壳适用性

全海深潜水器载人球壳缩比模型疲劳试验技术研究

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工程与试验 2024年第1期64卷 34-37页

作者：谢晓忠陈沙古高原黄如旭李艳青胡嘉骏中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为考查全海深载人潜水器载人舱球壳在交变海水压力作用下的结构长期安全性,项目中共设计2只钛合金缩比球壳在深海环境模拟装置内开展疲劳试验。为降低对深海环境模拟装置的损伤并有效缩短试验时长,提出了一种超高压深海环境下采用内外... 详细信息

为考查全海深载人潜水器载人舱球壳在交变海水压力作用下的结构长期安全性,项目中共设计2只钛合金缩比球壳在深海环境模拟装置内开展疲劳试验。为降低对深海环境模拟装置的损伤并有效缩短试验时长,提出了一种超高压深海环境下采用内外压差法开展的双球并行疲劳试验技术,并据此进行了近7000个循环周期的加卸载试验。结果表明,该试验技术长期有效可靠,可为同类型试验提供技术依据和应用参考。

关键词：载人舱钛合金球壳疲劳试验

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土中浅埋层合扁球壳的非线性动力响应

复合材料学报 1993年第3期10卷 83-92页

作者：付衣铭罗松南湖南大学工程力学系长沙410082

本文建立了考虑横向剪切影响、纤维增强对称正交铺设层合扁球壳的非线性动力方程。应用一维波阻法分析了土与结构的相互作用,对冲击波作用下土中浅埋周边弹性支承层合扁球壳的非线性动力响应问题进行了探讨。数值计算中考虑了各种材料... 详细信息

本文建立了考虑横向剪切影响、纤维增强对称正交铺设层合扁球壳的非线性动力方程。应用一维波阻法分析了土与结构的相互作用,对冲击波作用下土中浅埋周边弹性支承层合扁球壳的非线性动力响应问题进行了探讨。数值计算中考虑了各种材料参数及横向剪切变形对动力响应的影响。

关键词：球壳动力响应复合材料建筑结构

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球壳轴对称弯曲问题共轭二阶挠度微分方程

力学学报 2007年第5期39卷 704-707页

作者：范存旭武汉理工大学武汉430070

提出球壳轴对称弯曲问题共轭二阶挠度微分方程并给出了初等函数解.球壳微分方程是薄壳理论三大壳之一旋转壳的典型方程.共轭二阶挠度微分方程是球壳中微分方程形式最简单的,是人们最喜爱的挠度微分方程.挠度微分方程满足边界条件非常简... 详细信息

提出球壳轴对称弯曲问题共轭二阶挠度微分方程并给出了初等函数解.球壳微分方程是薄壳理论三大壳之一旋转壳的典型方程.共轭二阶挠度微分方程是球壳中微分方程形式最简单的,是人们最喜爱的挠度微分方程.挠度微分方程满足边界条件非常简单,使球壳的计算得到很大的简化.

关键词：球壳轴对称挠度微分方程初等函数解

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球壳开孔应力分析的一种解析方法

船舶力学 2007年第5期11卷 759-767页

作者：蔡新钢朱邦俊中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

圆柱形围壁加强的球壳开孔是一种组合回转壳结构。该文采用与回转壳相对应的弹性基础梁理论方法进行求解。该方法较壳体理论(或扁壳理论)求解更方便,并能适应较复杂的加强结构和受力状态,同时获得较多的计算结果,该方法计算结果与有限... 详细信息

圆柱形围壁加强的球壳开孔是一种组合回转壳结构。该文采用与回转壳相对应的弹性基础梁理论方法进行求解。该方法较壳体理论(或扁壳理论)求解更方便,并能适应较复杂的加强结构和受力状态,同时获得较多的计算结果,该方法计算结果与有限元方法计算结果基本吻合。

关键词：球壳开孔应力弹性基础梁

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一类不可压缩超弹性球壳的动力学稳定性分析

同济大学学报（自然科学版） 2007年第5期35卷 654-658页

作者：袁学刚张奇张若京同济大学航空航天与力学学院

研究了一类横观各向同性不可压缩的修正Varga材料组成的超弹性球壳在其内外表面分别受突加的恒定载荷作用时的动力学稳定性问题.求得了描述球壳内表面运动的二阶非线性常微分方程;讨论了方程的平衡点的存在条件及其解的定性性质.对于给... 详细信息

研究了一类横观各向同性不可压缩的修正Varga材料组成的超弹性球壳在其内外表面分别受突加的恒定载荷作用时的动力学稳定性问题.求得了描述球壳内表面运动的二阶非线性常微分方程;讨论了方程的平衡点的存在条件及其解的定性性质.对于给定的材料和结构参数,存在一个临界载荷,证明了当突加的恒定载荷未超过这个临界值时,球壳内表面随时间的演化是非线性的周期振动;当载荷超过这个临界值时,球壳随时间的演化最终会破裂,同时给出了相应的数值算例.

关键词：不可压缩超弹性材料球壳动力学稳定性非线性周期振动

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大潜深耐压球壳结构的声振耦合特性研究

船舶力学 2022年第4期26卷 584-594页

作者：李凯俞孟萨中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

考虑剪切变形和转动惯量,建立计及静水压力作用的厚球壳声振耦合模型,针对机械点力激励,计算分析厚壁几何特征和静水压力载荷对大潜深耐压球壳声振耦合特性的影响。结果表明:厚壁球壳耦合振动响应远小于薄壁球壳,但两者水下声辐射的差... 详细信息

考虑剪切变形和转动惯量,建立计及静水压力作用的厚球壳声振耦合模型,针对机械点力激励,计算分析厚壁几何特征和静水压力载荷对大潜深耐压球壳声振耦合特性的影响。结果表明:厚壁球壳耦合振动响应远小于薄壁球壳,但两者水下声辐射的差距大幅缩小;厚壁特征和静压载荷形成的附加刚度和附加质量效应降低了球壳耦合共振频率,进而改变了峰值点阻抗特性和水下声辐射幅值特征,在低频段,静压载荷对声辐射峰值的影响更大,而在中高频段,厚壁特征的影响更加突出;对于厚径比h/a>0.05的大壁厚球壳,在无量纲频率Ω>1时,应采用厚壳理论模型开展振动声辐射计算;在极限压力条件下,还应考虑静压载荷对球壳水下声辐射的影响,尤其是对低频峰值特征的影响。

关键词：大潜深球壳厚壳理论静水压力声振耦合

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内聚爆炸载荷下热塑性中厚球壳的变形和层裂

爆炸与冲击 2005年第4期25卷 319-324页

作者：李永池董杰胡秀章范书群中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230027

考虑温度和损伤对材料参数的影响,计入温度和损伤对材料塑性变形发展的耦合作用,以本构关系的内变量理论为基础得到了热塑性本构关系的普适显式表达式以及增量形式的热塑性本构方程,结合在实际中有重要意义的内聚爆炸载荷作用下的球壳... 详细信息

考虑温度和损伤对材料参数的影响,计入温度和损伤对材料塑性变形发展的耦合作用,以本构关系的内变量理论为基础得到了热塑性本构关系的普适显式表达式以及增量形式的热塑性本构方程,结合在实际中有重要意义的内聚爆炸载荷作用下的球壳层裂问题,建立了含损伤热塑性球壳破裂问题的完备方程组,使用有限差分方法,完成了对问题的数值模拟,并对结果进行了分析。

关键词：固体力学热塑性本构关系有限差分球壳数值模拟