中文摘要 | 第1-7页 |
英文摘要 | 第7-12页 |
目录 | 第12-18页 |
第一章 概述 | 第18-40页 |
1.1 论文的研究目的和意义 | 第18-20页 |
1.2 潜水器的主要类型及发展简史 | 第20-24页 |
1.3 潜水器结构设计分析研究概况 | 第24-36页 |
1.3.1 潜水器的主要结构部件 | 第24页 |
1.3.2 对潜水器结构设计的认识 | 第24-28页 |
1.3.3 金属耐压壳强度与稳定性分析 | 第28-29页 |
1.3.4 非金属耐压壳强度与稳定性分析 | 第29-34页 |
1.3.4.1 复合材料圆柱壳稳定性研究概况 | 第31-33页 |
1.3.4.2 复合材料圆柱壳的优化设计研究简况 | 第33-34页 |
1.3.5 潜水器结构设计特性 | 第34-36页 |
1.4 本文主要工作内容 | 第36-40页 |
第二章 大深度潜水器金属耐压壳强度与稳定性计算方法及讨论 | 第40-94页 |
2.1 引言 | 第40-42页 |
2.2 材料拉伸曲线及切线弹性模量的近似数据表达式 | 第42-49页 |
2.2.1 三参数方程拟合材料拉伸曲线 | 第42-46页 |
2.2.2 切线模量E_t的近似表达式 | 第46-49页 |
2.3 环肋圆柱壳的弹塑性失稳系数 | 第49-52页 |
2.3.1 应力增量——应变增量关系式 | 第50-51页 |
2.3.2 平面应力状态下应变增量——应力增量关系式 | 第51-52页 |
2.4 弹塑性失稳临界压力 | 第52-64页 |
2.4.1 弹塑性失稳临界压力计算公式 | 第52-57页 |
2.4.2 弹塑性失稳临界压力的求解方法 | 第57-58页 |
2.4.3 弹塑性失稳解析解公式的简化 | 第58-64页 |
2.5 弹塑性计算分析结果及讨论 | 第64-79页 |
2.5.1 肋间壳板弹塑性稳定性计算 | 第64-69页 |
2.5.2 物理修正系数Cs的比较 | 第69-76页 |
2.5.2.1 系列计算结果 | 第69-72页 |
2.5.2.2 采用切线模量理论和双模量理论分析结果 | 第72-76页 |
2.5.3 计算数据结果 | 第76-79页 |
2.6 改进的考虑塑性修正的耐压壳体稳定性的简易计算方法 | 第79-92页 |
2.6.1 问题的提出 | 第79-81页 |
2.6.2 耐压壳体稳定性简易计算方法 | 第81-88页 |
2.6.2.1 耐压壳稳定性计算公式的改进 | 第81-84页 |
2.6.2.2 壳板周向应力 | 第84页 |
2.6.2.3 非线性方程的求解 | 第84-86页 |
2.6.2.4 材料模量的逼近表达式 | 第86-88页 |
2.6.3 耐压壳弹塑性失稳解的显式表达式 | 第88-89页 |
2.6.4 耐压壳模型的试验结果和计算分析 | 第89-92页 |
2.7 本章小结 | 第92-94页 |
第三章 大深度潜水器复合材料圆柱壳强度与稳定性及优化设计 | 第94-122页 |
3.1 引言 | 第94-95页 |
3.2 复合材料圆柱壳的稳定性 | 第95-101页 |
3.2.1 采用铁木辛柯Ⅰ型方案的稳定性分析 | 第95-99页 |
3.2.1.1 基本方程式 | 第95-96页 |
3.2.1.2 稳定性方程 | 第96-97页 |
3.2.1.3 平衡方程表达式 | 第97-98页 |
3.2.1.4 挠曲函数的选取 | 第98页 |
3.2.1.5 基本方程的解 | 第98-99页 |
3.2.2 应用Reddy高阶剪切理论的非线性稳定性分析 | 第99-100页 |
3.2.2.1 几何方程 | 第99-100页 |
3.2.2.2 位移函数的选取 | 第100页 |
3.2.2.3 复合材料层合圆柱壳的虚功原理 | 第100-101页 |
3.3 复合材料圆柱壳的优化设计 | 第101页 |
3.3.1 优化问题的目标函数 | 第101页 |
3.3.2 优化方法和步骤 | 第101页 |
3.4 计算结果分析及结论 | 第101-106页 |
3.4.1 屈曲分析结果 | 第101-102页 |
3.4.2 铺层构成的影响 | 第102-104页 |
3.4.3 优化设计分析结论 | 第104-106页 |
3.5 碳纤维环氧树脂圆柱壳静水外压试验 | 第106-111页 |
3.5.1 试验模型 | 第106-107页 |
3.5.2 试验结果和分析比较 | 第107-111页 |
3.6 夹层复合材料潜水器耐压壳的设计要点 | 第111-120页 |
3.6.1 夹层复合材料的优点 | 第111页 |
3.6.2 夹层复合材料耐压壳效率的计算 | 第111-113页 |
3.6.2.1 夹层复合材料耐压壳效率的计算公式 | 第112页 |
3.6.2.2 安全系数的确定 | 第112-113页 |
3.6.3 复合材料圆柱壳破坏耐压深度的计算 | 第113-114页 |
3.6.3.1 蔡一胡失效判据预测圆柱壳的材料失效强度 | 第113-114页 |
3.6.3.2 计及剪切变形的复合材料圆柱壳屈曲失效强度计算 | 第114页 |
3.6.3.3 极限下潜深度的计算 | 第114页 |
3.6.4 耐压壳效率的影响要素和特点 | 第114-120页 |
3.6.4.1 面板材料的影响 | 第114页 |
3.6.4.2 铺层形式的影响 | 第114-115页 |
3.6.4.3 夹芯材料特性和几何参数的影响 | 第115-120页 |
3.7 本章小结 | 第120-122页 |
第四章 潜水器耐压壳结构设计特性 | 第122-160页 |
4.1 耐压壳型式 | 第122-125页 |
4.2 制造壳体的材料 | 第125-129页 |
4.3 潜水器耐压壳体结构强度简化计算 | 第129-143页 |
4.3.1 潜水器耐压壳体的计算特点 | 第129-133页 |
4.3.2 加肋圆柱壳 | 第133-136页 |
4.3.3 无加筋球壳 | 第136-140页 |
4.3.4 多交接球 | 第140-143页 |
4.4 耐压壳体的重量排水量特性 | 第143-156页 |
4.4.1 球形壳体的重量排水量比值 | 第143-150页 |
4.4.2 圆柱形壳体的重量排水量比值 | 第150-152页 |
4.4.3 潜水器耐压壳体积密度的特征 | 第152-154页 |
4.4.4 潜水器耐压壳计算重量与实际重量的比较 | 第154-156页 |
4.5 应特别注意的结构设计要素 | 第156-157页 |
4.6 本章小结 | 第157-160页 |
第五章 潜水器非耐压壳结构设计特性 | 第160-210页 |
5.1 非耐压壳结构的形状选择 | 第160-163页 |
5.2 非耐压壳结构的重量特性 | 第163-166页 |
5.3 非耐压壳结构材料的选择 | 第166-168页 |
5.4 非耐压壳结构的设计载荷 | 第168-175页 |
5.5 非耐压壳结构的构架系统 | 第175-181页 |
5.5.1 构架系统类型 | 第176-181页 |
5.5.1.1 构架 | 第178-181页 |
5.5.1.2 加筋壳 | 第181页 |
5.5.1.3 组合结构 | 第181页 |
5.6 框架结构设计流程 | 第181-182页 |
5.7 加筋壳结构的设计流程 | 第182-195页 |
5.7.1 壳体设计 | 第184-189页 |
5.7.2 肋骨设计 | 第189-191页 |
5.7.3 纵桁设计 | 第191-195页 |
5.8 支架设计 | 第195-196页 |
5.9 外壳板设计 | 第196-198页 |
5.10 “CR—02”6000米自治水下机器人框架结构方案优选计算 | 第198-207页 |
5.10.1 结构形式 | 第198-199页 |
5.10.2 载荷情况 | 第199-201页 |
5.10.3 有限元模型 | 第201-202页 |
5.10.4 有限元计算结果及分析 | 第202-203页 |
5.10.5 有限元分析结论 | 第203-207页 |
5.11 本章小结 | 第207-210页 |
第六章 大深度潜水器最佳结构设计 | 第210-216页 |
6.1 潜水器的最佳性能准则 | 第210-212页 |
6.2 潜水器的最佳结构设计流程 | 第212-216页 |
第七章 总结与展望 | 第216-218页 |
7.1 研究总结 | 第216-217页 |
7.2 研究展望 | 第217-218页 |
参考文献 | 第218-226页 |
作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第226-227页 |
致谢 | 第227页 |