潜器耐压壳体结构可靠性分析

论文摘要

圆柱壳结构在船舶与海洋工程结构物中越来越得到广泛的利用,由于海洋中蕴藏有大量的资源,以及潜器研发在国防及民用两方面的意义重大,对高性能潜器的研制受到各国的重视。所以,设计出既能保证结构强度,又具有质量轻、经济性好的圆柱壳耐压结构是一个具有重要实际意义的研究课题。基于上述认识,从理论上归纳了圆柱壳在均匀载荷作用下稳定性和强度问题,建立了一种在弯矩作用下壳体稳定性的计算方法,阐明了可靠性工程应用的重要性以及其实用价值,并进行了三种可靠性方法的详细探讨;分析说明了四种灵敏度因子的计算方法,提高计算效率;通过对耐压壳体结构的失效模式建立,不确定因素的统计处理,分别用一次二阶矩法、验算点法和蒙特卡罗模拟法对耐压壳体壳板稳定性进行了分析比较;引入了质量管理中的三次设计方法,将三次设计方法与可靠性一次二阶矩法相结合,提出了一种新的可靠性设计方法,可以预设可靠性指标β,以一种逆向的思维来确定壳体参数尺寸。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的背景、目的和意义
• 1.2 国内外可靠性工程的发展
• 1.2.1 国外发展
• 1.2.2 国内发展
• 第2章 潜器环肋圆柱壳稳定性理论及应力分析
• 2.1 概述
• 2.2 环肋圆柱壳在均匀外压作用下的稳定性与应力计算
• 2.2.1 环肋圆柱壳的稳定性计算
• 2.2.2 环肋圆柱壳的应力计算
• 2.3 弯矩作用下的壳体稳定性
• 2.3.1 壳体厚度与半径的比值一定时的稳定性
• 2.3.2 壳体厚度与半径的比值不确定时的稳定性
• 2.4 本章小结
• 第3章 可靠性理论
• 3.1 可靠性
• 3.1.1 可靠性定义
• 3.1.2 可靠研究内容及意义
• 3.1.3 可靠性优化
• 3.2 结构可靠性计算方法研究
• 3.2.1 结构可靠度的应力-强度分布干涉理论
• 3.2.2 结构可靠性的计算方法
• 3.3 结构可靠性分析中灵敏度因子及可靠性安全系数的研究
• 3.3.1 灵敏度因子的计算
• 3.3.2 可靠性安全系数
• 3.4 本章小结
• 第4章 潜器耐压圆柱壳结构的可靠性分析
• 4.1 概述
• 4.2 潜器耐压壳可靠性分析
• 4.2.1 用一次二阶矩法对耐压壳体可靠性分析
• 4.3 耐压壳体可靠性优化设计
• 4.3.1 耐压壳体优化设计
• 4.3.2 结合无量纲参数ρ对耐压壳体可靠性优化
• 4.3 本章小结
• 第5章 圆柱壳耐压壳体三次设计
• 5.1 三次设计
• 5.2 产品质量特性
• 5.3 耐压壳体三次设计
• 5.3.1 耐压壳体三次设计
• 5.3.2 耐压壳体三次设计改进方法
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢