球殼
- 超高壓深海環(huán)境下多結(jié)構(gòu)并行疲勞試驗(yàn)技術(shù)研究
4-5]。載人艙球殼作為全海深載人潛水器最關(guān)鍵的部件[6-18]，其設(shè)計(jì)工作深度H=11 000 m，不僅為駕駛員和科學(xué)家提供了深海作業(yè)空間，也為非耐壓儀器設(shè)備提供了常壓工作環(huán)境[19]。在潛水器下潛及上浮過(guò)程中，載人艙球殼需承受交變海水壓力，隨著使用次數(shù)的增加，可能發(fā)生低周疲勞破壞[20-21]，對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期安全性而言是一個(gè)巨大考驗(yàn)。在超高壓深海環(huán)境模擬裝置（又稱“壓力筒”）中，開(kāi)展靜水外壓疲勞試驗(yàn)是模擬載人艙球殼潛浮作業(yè)受力狀態(tài)、進(jìn)行疲勞校核和安全性評(píng)估
裝備環(huán)境工程 2023年9期2023-10-18
- 空間旋轉(zhuǎn)目標(biāo)消旋力矩仿真分析*
了基于電磁張量的球殼模型消旋力矩表達(dá)式，針對(duì)非均勻磁場(chǎng)，加入有效因子對(duì)表達(dá)式進(jìn)行修正，研究了不同線圈半徑和線圈—目標(biāo)重心距離下的消旋力及消旋力矩。Shi 等[5]基于第二代高溫超導(dǎo)技術(shù)，提出了超導(dǎo)式渦流消旋的概念，通過(guò)電磁張量建立了精確的磁場(chǎng)模型和渦流力矩模型，并對(duì)超導(dǎo)式渦流消旋的制動(dòng)性進(jìn)行定量分析，論證了超導(dǎo)式渦流消旋的技術(shù)水平和制動(dòng)能力。Chu[6]基于球殼模型的消旋力矩公式，仿真分析了球殼模型轉(zhuǎn)速、表面材料電導(dǎo)率、外加磁場(chǎng)及球殼尺寸對(duì)消旋力矩的影響，
空間科學(xué)學(xué)報(bào) 2022年5期2022-11-09
- 基于ABAQUS的加筋球殼參數(shù)化建模及屈曲分析
0）0 引言加筋球殼結(jié)構(gòu)由于其抗屈曲性能良好，并且具有較高的結(jié)構(gòu)效率和可設(shè)計(jì)性，廣泛應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域中各類承力構(gòu)件。典型的加筋球殼結(jié)構(gòu)如飛機(jī)后壓力框，其加筋設(shè)計(jì)和布置有很多方式。例如空客A340的后壓力框采用了只加經(jīng)向筋的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，而波音747則采用了經(jīng)緯向格柵加筋的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。加筋球殼結(jié)構(gòu)在承受外壓載荷時(shí)需要考慮屈曲問(wèn)題，同時(shí)當(dāng)前航空航天領(lǐng)域?qū)τ跍p重的需求愈發(fā)迫切。因此，如何通過(guò)對(duì)加筋球殼結(jié)構(gòu)的筋條布置及各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)用以實(shí)現(xiàn)在減重的同時(shí)獲得較
航空工程進(jìn)展 2022年5期2022-10-25
- 大潛深耐壓球殼結(jié)構(gòu)的聲振耦合特性研究
式主要有圓柱殼、球殼、橢球殼以及它們的組合結(jié)構(gòu)，對(duì)于工作深度超過(guò)1000 m 的大深度載人潛水器，則絕大多數(shù)采用球殼結(jié)構(gòu)[1]。大潛深球殼結(jié)構(gòu)具有殼體壁厚大的幾何特征和靜水外壓高的載荷特點(diǎn)，如果仍然采用經(jīng)典薄殼理論模型來(lái)計(jì)算評(píng)估球殼的振動(dòng)聲輻射性能，則可能產(chǎn)生較大的偏差，同時(shí)，在高靜壓環(huán)境下，殼體內(nèi)部形成的初始應(yīng)力場(chǎng)也會(huì)顯著改變殼體的結(jié)構(gòu)剛度與動(dòng)力學(xué)特性，進(jìn)而影響球殼的耦合振動(dòng)與水下聲輻射。因此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展深入研究，考查分析厚壁幾何特征及靜水壓
船舶力學(xué) 2022年4期2022-04-21
- 積分法求解均勻帶電球體或球殼對(duì)其內(nèi)外試探電荷電場(chǎng)力
球體或者均勻帶電球殼的電場(chǎng)具有球?qū)ΨQ性，通過(guò)求解試探電荷在電場(chǎng)空間中位置的勢(shì)能就可以求得試探電荷在電場(chǎng)空間點(diǎn)的受力。均勻帶電球體或者球殼，對(duì)球外試探電荷的電場(chǎng)力相當(dāng)于將球的電量集中于球心后，對(duì)試探電荷的電場(chǎng)力。均勻帶電球體對(duì)球內(nèi)各處試探電荷的電場(chǎng)力相當(dāng)于，試探電荷所在球面所包圍的球體部分的電量集中于球心對(duì)試探電荷的電場(chǎng)力。均勻帶電球殼對(duì)其內(nèi)部各處試探電荷的電場(chǎng)力為零，球殼內(nèi)部電勢(shì)能、電勢(shì)處處相等。
小作家報(bào)·教研博覽 2022年11期2022-04-02
- 赤道焊縫殘余應(yīng)力影響的耐壓球殼極限強(qiáng)度分析
壓力的影響.耐壓球殼結(jié)構(gòu)一般是由兩個(gè)半球采用焊接方式加工得到，形成一條赤道焊縫，不可避免產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力可能會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度，而耐壓殼的極限強(qiáng)度決定了潛器下潛的深度，因此研究考慮赤道焊縫殘余應(yīng)力的耐壓球殼極限強(qiáng)度顯得尤為重要.文獻(xiàn)[1-4]對(duì)耐壓球殼進(jìn)行了極限強(qiáng)度數(shù)值模擬研究.文獻(xiàn)[5-17]對(duì)較小尺度的耐壓球殼極限強(qiáng)度進(jìn)行了數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，但未考慮耐壓球殼赤道焊縫殘余應(yīng)力的影響.文獻(xiàn)[18]采用分步計(jì)算方法，對(duì)半徑為250 mm的1/
- 含凹坑球殼剩余強(qiáng)度的試驗(yàn)研究和安全評(píng)定
。對(duì)含表面缺陷的球殼構(gòu)件，可將缺陷打磨并簡(jiǎn)化成球面凹坑，該凹坑具有各向受力基本相似的特點(diǎn)。對(duì)于含球面凹坑的球形容器，目前可以使用的安全評(píng)定方法主要有GB/T 19624—2019《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》［1］以及 API 579-1/ASME FFS-1—2007《Fit-for-Service》［2］。GB/T 19624—2019的球殼凹坑評(píng)定方法是以文獻(xiàn)［3-4］中含球面凹坑球殼的屈服極限載荷計(jì)算值pL為依據(jù)，給出了含球面凹坑球殼屈服極限載荷剩
石油化工設(shè)備 2021年6期2021-11-20
- 基于Bezier函數(shù)方法的球殼振動(dòng)特性分析
620)彈性開(kāi)口球殼結(jié)構(gòu)具有良好的物理特性，因此被廣泛應(yīng)用于航天返回艙、潛水器、管道封頭、高壓容器等裝置。在實(shí)際工作環(huán)境中，由彈性球殼構(gòu)成的機(jī)械結(jié)構(gòu)需要面臨復(fù)雜多變的外界環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)沖擊和負(fù)載，當(dāng)激勵(lì)頻率接近球殼結(jié)構(gòu)固有頻率時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生共振甚至被破壞，因此研究彈性開(kāi)口球殼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性對(duì)保障相關(guān)結(jié)構(gòu)的安全具有重要意義。針對(duì)板殼類結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別采用Ritz法[1-3]、有限元法、區(qū)域能量分解法[4-6]、動(dòng)力剛度法[7]等方法相
- 同振式矢量水聽(tīng)器耐壓球殼優(yōu)化設(shè)計(jì)
料制成的單層薄壁球殼作為矢量水聽(tīng)器的耐壓殼體。該方案工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且能達(dá)到較大的耐壓深度。在這種方案中，如何選擇球殼材料并設(shè)計(jì)球殼尺寸，使矢量水聽(tīng)器在耐壓性能滿足要求的前提下聲學(xué)性能盡量提高，是矢量水聽(tīng)器耐壓球殼設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。1 同振式球形矢量水聽(tīng)器聲學(xué)性能影響因素同振式球形矢量水聽(tīng)器在水下聲場(chǎng)中工作時(shí)，會(huì)受到聲場(chǎng)的作用而發(fā)生振動(dòng)，設(shè)其振速為v，另設(shè)聲場(chǎng)中未放入該水聽(tīng)器時(shí)原水聽(tīng)器幾何中心所在位置的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振速為v0，則二者存在如下關(guān)系[13]：(1)(2)如
兵工學(xué)報(bào) 2021年8期2021-09-23
- 兩平方反比力在球體（殼）模型中的強(qiáng)度公式對(duì)比
強(qiáng)度非常相似，在球殼內(nèi)部為零，在球體內(nèi)部強(qiáng)度與距離成正比，在球體外部與距離的平方成反比，本文對(duì)兩種強(qiáng)度做對(duì)比.關(guān)鍵詞：萬(wàn)有引力;庫(kù)侖力;電場(chǎng)強(qiáng)度;球體;球殼中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2021）04-0077-03萬(wàn)有引力是在1687年由牛頓發(fā)現(xiàn)的，庫(kù)侖力是法國(guó)物理學(xué)家查爾斯·庫(kù)侖在1785年發(fā)現(xiàn)的，它們都滿足與距離的平方成反比，即平方反比律，由他們?cè)谇蝮w（殼）周圍產(chǎn)生的引力場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度非常相似，在球殼內(nèi)部為零，在球
數(shù)理化解題研究·高中版 2021年2期2021-09-10
- 受外壓作用球殼的名義厚度及最大工作壓力計(jì)算
在這些工況下，球殼將承受外壓的作用。 因此，在確定球殼厚度時(shí)，不但要滿足內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算，還需滿足外壓校核計(jì)算。 筆者介紹了受外壓作用時(shí)球殼的名義厚度的計(jì)算方法，并根據(jù)名義厚度反推出對(duì)應(yīng)的最大工作壓力。1 球殼名義厚度的計(jì)算方法對(duì)于受外壓的球罐，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要同時(shí)進(jìn)行內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算和外壓校核計(jì)算，然后將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，選取其中的較大值作為球殼的名義厚度。1.1 內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)GB/T 12337—2014《鋼制球形儲(chǔ)罐》［3］標(biāo)準(zhǔn)中第6.2.1節(jié)中
化工機(jī)械 2021年1期2021-04-19
- 一種外磁作用下球殼系統(tǒng)空間磁場(chǎng)的計(jì)算方法
磁設(shè)備近似等效為球殼,此時(shí)需要研究球殼間的相互磁化問(wèn)題。含有多個(gè)磁介質(zhì)球殼的球殼系統(tǒng)在外磁場(chǎng)中的磁化十分復(fù)雜,這是因?yàn)楸煌獯艌?chǎng)磁化的球殼會(huì)產(chǎn)生相互磁化,當(dāng)球殼為鐵磁物質(zhì)時(shí),這種相互磁化作用更強(qiáng)。目前,關(guān)于靜態(tài)電磁場(chǎng)作用下多個(gè)球體間的相互耦合研究有很多,這些研究方法可以被借鑒用到外磁作用下球殼系統(tǒng)空間磁場(chǎng)的計(jì)算上。文獻(xiàn)[7]～文獻(xiàn)[9]在雙球坐標(biāo)系中求解雙球靜電問(wèn)題,并由拉普拉斯方程獲得解析解,但解析解是用積分或特殊函數(shù)來(lái)表示的,使用起來(lái)不方便。文獻(xiàn)[10]
物理與工程 2021年1期2021-03-19
- 靜水壓力下小開(kāi)孔球形殼體強(qiáng)度分析
[1]。潛水耐壓球殼的開(kāi)孔附近區(qū)域有明顯的應(yīng)力集中，削弱球殼力學(xué)性能，影響其疲勞壽命及下潛極限深度。設(shè)計(jì)合理的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以減弱開(kāi)孔對(duì)耐壓球殼的不利影響。本文主要從數(shù)值分析的角度研究了完整球殼和開(kāi)孔球殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及其強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)開(kāi)孔加強(qiáng)參數(shù)的敏感度，并對(duì)球殼進(jìn)行優(yōu)化加強(qiáng)。2 潛水器耐壓強(qiáng)度有限元分析利用ANSYS 有限元分析軟件建立完整耐壓殼結(jié)構(gòu)的有限元模型，耐壓球殼內(nèi)徑2.1m，球殼厚度23mm，采用了Ti-6Al-4VELI[2]鈦合金材料， 彈
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2020年27期2020-09-05
- 基于球形壓電陶瓷的耐壓水聽(tīng)器
管換能器外，壓電球殼換能器也是聲壓水聽(tīng)器常用的接收換能器。壓電球殼換能器具有結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單、靈敏度高、全向性好、工作頻帶寬等諸多優(yōu)點(diǎn)，更重要的是材料和結(jié)構(gòu)的特性決定了壓電陶瓷球殼本身便具有較高的耐壓能力，這在充油式或溢流式結(jié)構(gòu)之外為耐壓水聽(tīng)器設(shè)計(jì)提供了另一種可能，即采用空氣背襯壓電球殼作為耐壓水聽(tīng)器的接收換能器。1 壓電球殼換能器的聲學(xué)接收特性1.1 低頻接收靈敏度受形狀及加工工藝限制，壓電陶瓷球殼通常只有徑向極化一種極化方式，其正負(fù)電極分別在球殼的內(nèi)外表面
應(yīng)用聲學(xué) 2020年2期2020-06-08
- 點(diǎn)電荷在接地金屬球形空腔內(nèi)的電場(chǎng)分布
面．為方便起見(jiàn)，球殼厚度不計(jì)．根據(jù)鏡像法，可以求解出點(diǎn)電荷在接地導(dǎo)體球殼內(nèi)的電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度分布的解析式．利用Mathematica強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算能力，探討解析式背后的物理意義．在點(diǎn)電荷和感應(yīng)電荷共同激發(fā)的電場(chǎng)中，考慮相對(duì)論效應(yīng)，討論點(diǎn)電荷在球殼中靜止釋放的運(yùn)動(dòng)情況．1 電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度公式推導(dǎo)如圖1所示，點(diǎn)電荷在x軸上距球心b的位置，r與x軸的夾角為θ．鏡像電荷在x軸上距球心d的位置．導(dǎo)體球殼接地，半徑為a．圖1 電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度公式推導(dǎo)情境圖由唯一性定理和鏡
物理通報(bào) 2020年5期2020-05-18
- 基于深度學(xué)習(xí)的SOFC球殼結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法
裹未還原NiO的球殼結(jié)構(gòu)，會(huì)限制還原氣體進(jìn)入或離開(kāi)Ni/NiO球殼表面，影響電池性能和穩(wěn)定性[2]。非神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法試圖通過(guò)待檢測(cè)目標(biāo)的局部或全局特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。例如HOG[3]或者SIFT[4]進(jìn)行特征提取，通常與AdaBoost[5]或SVM[6]等分類器結(jié)合，然后采用滑動(dòng)窗口所示的策略，實(shí)現(xiàn)有效定位。深度學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)了真正的端到端的計(jì)算，也大幅提升了目標(biāo)識(shí)別的速度和精度。使用了深度學(xué)習(xí)方法自動(dòng)檢測(cè)SOFC陽(yáng)極球殼結(jié)構(gòu)，分析陽(yáng)極還原程度，能
計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì) 2020年2期2020-03-07
- 開(kāi)孔包絡(luò)耐壓球艙強(qiáng)度校核與壓力試驗(yàn)
000 m，耐壓球殼材料高硼硅玻璃為脆性材料，厚度半徑比t/R為10.2%，屬于中厚殼范圍[1-3]。因而，被各國(guó)船級(jí)社規(guī)范所認(rèn)同的經(jīng)典薄殼理論很難適用于全海深A(yù)UV耐壓艙的強(qiáng)度計(jì)算要求。近年來(lái)，在大深度潛水器耐壓球殼的設(shè)計(jì)與優(yōu)化中引入均勻靜壓下封閉厚球殼的厚壁球殼的近似計(jì)算方法中的精確強(qiáng)度理論公式，該公式考慮剪切變形及材料非線性對(duì)球形耐壓殼強(qiáng)度的影響，適用于像鈦合金、鋁合金等塑型材料的耐壓殼強(qiáng)度分析[4-6]。另外，目前的VITROVEX深海玻璃浮球[7
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年1期2020-02-08
- 基于拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化的水下耐壓球殼輕量化設(shè)計(jì)
人艙往往采用開(kāi)孔球殼的形式，較大的開(kāi)孔（如出入艙口）對(duì)球殼的強(qiáng)度和剛度影響較大，需要對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)。常見(jiàn)的球殼開(kāi)孔加強(qiáng)形式為圍壁加強(qiáng)，殼板加強(qiáng)，以及圍壁、嵌入厚板組合加強(qiáng)[1]，如圖1所示。這些加強(qiáng)形式由設(shè)計(jì)人員依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)獲得，在圍壁與球殼，厚板與球殼的交接處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)球殼的安全性能造成很大影響。因此，在滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求下對(duì)耐壓球殼的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)球殼的輕量化，提高球殼的承載能力，降低局部應(yīng)力集中是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。目前，
艦船科學(xué)技術(shù) 2019年11期2019-12-03
- 我國(guó)研制出世界最大萬(wàn)米級(jí)載人艙
報(bào)道，載人潛水器球殼可搭乘3人下潛，有3個(gè)觀察窗，正前方為主駕駛窗，兩側(cè)窗為乘客使用。人員從頂部進(jìn)入后，關(guān)閉艙口蓋，球殼就成了完全密閉的環(huán)境。球殼既是潛水器的“駕駛室”，也是乘客唯一的活動(dòng)空間。3個(gè)成年人乘坐這個(gè)直徑不到2 m的球殼還是非常擁擠的，只能采用半跪半坐的姿勢(shì)，也不能同時(shí)站立。另外，潛水器如果往返萬(wàn)米深海并進(jìn)行海底作業(yè)，預(yù)計(jì)需要10余小時(shí)，潛航員和乘客要面臨在長(zhǎng)期封閉空間中對(duì)身體的考驗(yàn)，以及在幽閉隔絕環(huán)境中對(duì)心理的考驗(yàn)。值得一提的是，目前正在建造
水上消防 2019年6期2019-12-02
- 導(dǎo)體球殼內(nèi)的電場(chǎng)
1 點(diǎn)電荷與導(dǎo)體球殼(a) 球殼內(nèi)點(diǎn)電荷與像點(diǎn)電荷; (b) 球殼內(nèi)壁上感應(yīng)電荷隨極角的分布; (c) d=0.05m時(shí)的等勢(shì)線; (d) d=0.09m時(shí)的等勢(shì)線電磁學(xué)理論[1，3]中靜電場(chǎng)的基本規(guī)律是泊松(Poisson)方程(2φ=-ρ/ε)和拉普拉斯(Laplace)方程(2φ=0)，通過(guò)求解該方程和邊界條件來(lái)研究點(diǎn)電荷與特殊形狀的導(dǎo)體(比如無(wú)限大導(dǎo)體平面或者導(dǎo)體球) 相互作用下的電場(chǎng)，也可用格林(Green) 函數(shù)來(lái)研究點(diǎn)電荷作用下特殊形狀導(dǎo)體周
物理與工程 2019年5期2019-10-23
- 2 000 m3厚壁不銹鋼球罐球殼板制造技術(shù)
度低，延展性好，球殼板放樣及壓制難度較大，壁厚較厚，切割過(guò)程中遇到較多的難題。文中從2 000 m3不銹鋼球罐的球殼板坯料尺寸的確定、壓制、坡口切割等方面介紹其技術(shù)要點(diǎn)，為今后制造同類型球罐提供參考。1 設(shè)計(jì)參數(shù)及結(jié)構(gòu)該球罐設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。由于球罐儲(chǔ)存的介質(zhì)是無(wú)色液體，易揮發(fā)、潮解，在空氣中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生白煙，遇水分解，溶于苯、醚等有機(jī)溶劑，屬一級(jí)遇濕易燃物品，易燃易爆，遇水反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫氣體；它與氧化劑可發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，遇明火、高熱時(shí)發(fā)生燃燒或爆炸[5-
壓力容器 2019年5期2019-07-12
- 球殼形3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱的限域自組裝及熱行為研究
的影響,最終獲得球殼形DAOAF。并對(duì)球殼形DAOAF的形貌,粒度,晶體結(jié)構(gòu)以及熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征及分析。1 實(shí) 驗(yàn)1.1 試劑和儀器DAOAF原料,自制[9];DMSO,分析純,成都市科龍化工試劑廠;表面活性劑:PVP、環(huán)糊精、曲拉通X-100,成都市科龍化工試劑廠;超純水,四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司。攪拌器,上海葉拓儀器有限公司;EVO 18型鎢燈絲掃描電子顯微鏡,德國(guó)蔡司公司;X′Pert PRO型X-射線粉末衍射儀,荷蘭帕納科公司;Utimate
- 鈦合金耐壓球殼極限強(qiáng)度數(shù)值估算方法
較小的應(yīng)力水平，球殼是最為理想的承壓結(jié)構(gòu)[2]，比強(qiáng)度、比剛度較高的鈦合金是較為理想的結(jié)構(gòu)材料。鑒于耐壓球殼結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度研究在深海開(kāi)發(fā)技術(shù)裝備及其他領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者先后研究了理想球殼和非理想球殼的失效模式，探討了影響球殼極限強(qiáng)度的核心要素，發(fā)展了球殼極限強(qiáng)度的計(jì)算方法。例如：在理想球殼方面，R. Zoelly[3 – 4]在1915年用小變形假設(shè)導(dǎo)出受外壓薄球殼彈性失穩(wěn)的最早理論公式，Haghi和Anand[5]分析了各向同性的應(yīng)變加強(qiáng)粘
艦船科學(xué)技術(shù) 2019年4期2019-05-16
- 載人潛水器耐壓殼體結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析
實(shí)力[1]。耐壓球殼是保障載人潛水器正常工作和潛水員生命安全的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，載人潛水器每完成一次下潛任務(wù)都將承受大幅交變載荷作用，因此，耐壓球殼在服役期間會(huì)承受周期性的往復(fù)應(yīng)力，由此引起的低周疲勞損傷成為影響其結(jié)構(gòu)安全性的重要因素。目前，國(guó)內(nèi)外潛深超過(guò)3000 m的載人潛水器載人艙球殼材料幾乎全部采用鈦合金材料[2]。陳承皓[3]發(fā)現(xiàn)，鈦合金結(jié)構(gòu)的失效事故中約有70%是因?yàn)槠跀嗔言斐傻摹Ｓ捎谳d人深潛器工作環(huán)境的特殊性，研究人員無(wú)法通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)得到耐壓殼
山東科學(xué) 2019年2期2019-04-19
- 全海深載人潛水器超高強(qiáng)度鋼制載人球殼的極限強(qiáng)度分析與模型試驗(yàn)
1]。載人艙耐壓球殼是全海深載人潛水器的關(guān)鍵部件之一，在承受交互變化的靜水壓力以及深海未知環(huán)境的情況下，需保證艙內(nèi)人員安全以及設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，耐壓球殼需要有足夠的強(qiáng)度，但同時(shí)應(yīng)盡量減小重量，以免影響潛水器的總體性能和重量指標(biāo)[2]，各大船級(jí)社潛水器和潛水系統(tǒng)規(guī)范中對(duì)潛水器耐壓殼體的設(shè)計(jì)和制造方法都進(jìn)行了描述[3-8]。開(kāi)展基于超高強(qiáng)度馬氏體鎳鋼的耐壓結(jié)構(gòu)材料性能研究及球型結(jié)構(gòu)靜水壓力作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算方法研究，是研制11 000 m全海深載人潛水器
船舶力學(xué) 2019年1期2019-02-16
- 球殼屈曲特性試驗(yàn)與理論研究
海載人潛水器耐壓球殼可以直接根據(jù)有限元數(shù)值法確定其極限強(qiáng)度．但是,由于非線性特性和缺陷對(duì)殼體屈曲特性影響非常大,數(shù)值法的合理性評(píng)估也很少見(jiàn)于公開(kāi)文獻(xiàn),故合理的球形耐壓殼屈曲特性分析方法有待進(jìn)一步研究．文中對(duì)SUS304不銹鋼小球進(jìn)行靜水壓力試驗(yàn),且在對(duì)試驗(yàn)球殼進(jìn)行無(wú)損測(cè)厚試驗(yàn)、三維掃描試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立球殼的真實(shí)模型,并對(duì)其展開(kāi)數(shù)值分析與水壓試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證;對(duì)凹坑缺陷、軸對(duì)稱缺陷及一階模態(tài)缺陷的球殼模型展開(kāi)有關(guān)規(guī)律性的系統(tǒng)有限元分析,得到最接近試驗(yàn)值的缺陷
- 支柱對(duì)球罐外壓穩(wěn)定性影響的研究
的設(shè)計(jì)和使用中，球殼常承受外壓作用，當(dāng)外壓載荷增大到某一數(shù)值時(shí)，球殼會(huì)突然失去原來(lái)的形狀發(fā)生失穩(wěn)[2]。國(guó)內(nèi)的一些專家和學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究，蘇文獻(xiàn)等人[3]對(duì)比了中外壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于外壓球殼的計(jì)算方法，吳曉紅等人[4]分析了光殼和帶加強(qiáng)肋的真空球罐的外壓穩(wěn)定性，任金平等人[5]研究了徑向加強(qiáng)筋對(duì)球罐外壓穩(wěn)定性的影響，李斌等人[6]對(duì)僅承受均布外壓的彈性支撐扁球殼進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，蔡奕霖等人[7]研究了均布外壓作用下復(fù)合材料扁球殼的屈曲和后屈曲行為并優(yōu)化了
石油化工設(shè)備 2018年6期2018-11-26
- 探秘深井中的重力加速度求解方法
為厚度不計(jì)的均勻球殼，任取一球殼，設(shè)在球殼上P點(diǎn)放一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性，相當(dāng)于形成了以P為頂點(diǎn)的兩個(gè)對(duì)立的圓錐面。如圖1所示，設(shè)P點(diǎn)到圓錐底面中心距離分別為r1、r2，對(duì)應(yīng)底面的半徑分別為R1、R2，單位面積質(zhì)量為m0，則根據(jù)萬(wàn)有引力定律可得：圖1聯(lián)立上述三式可得F1=F2，又因?yàn)閮梢Ψ较蛳喾矗院狭?，以此類推，根據(jù)對(duì)稱性，整個(gè)球殼對(duì)P點(diǎn)的引力為零。因此，質(zhì)點(diǎn)P所受到的萬(wàn)有引力來(lái)源于它的內(nèi)部球體對(duì)它的引力。設(shè)總球體質(zhì)量為M，半徑為R，井深為
新課程(下) 2018年8期2018-10-29
- 加筋球面殼穩(wěn)定承載能力研究
響。1 緯線加筋球殼穩(wěn)定性1.1 緯線加筋球殼局部穩(wěn)定性當(dāng)球殼肋骨間喪失局部穩(wěn)定性時(shí)，殼的兩端可以認(rèn)為是自由支持在剛性支座上。殼體失穩(wěn)后的變形是連續(xù)的，位移的3個(gè)分量應(yīng)該是坐標(biāo)θ的周期函數(shù)，取坐標(biāo)原點(diǎn)在左端肋骨處，于是球殼失穩(wěn)位移可以選為：式中：n為殼失穩(wěn)時(shí)沿殼的圓周方向形成的整波數(shù)；β為兩肋骨之間的中心角；A，B，C均為未知常數(shù)。球殼的應(yīng)變位移關(guān)系可由文獻(xiàn)[1]得到：下面確定球形環(huán)殼的總勢(shì)能，將其寫(xiě)成如下形式式中：Um為球形環(huán)殼的薄膜應(yīng)變能；Ub為球形環(huán)
艦船科學(xué)技術(shù) 2018年9期2018-10-15
- 外壓法調(diào)整耐壓球殼焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究
體主要由耐壓載人球殼和其它結(jié)構(gòu)組成。其中耐壓載人球殼是保證潛水器正常工作和人員生命安全的重要構(gòu)件。耐壓殼結(jié)構(gòu)人孔處雖然可以通過(guò)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，但破壞了結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，在開(kāi)孔周邊一定范圍區(qū)域存在一定程度的應(yīng)力集中，同時(shí)開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)不可避免地存在焊接縫，由此會(huì)在開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的焊接區(qū)域存在復(fù)雜的殘余應(yīng)力分布場(chǎng)，當(dāng)該區(qū)域的殘余應(yīng)力與工作應(yīng)力疊加時(shí)局部應(yīng)力可能會(huì)超過(guò)材料的屈服極限，極大地威脅到載人球殼的安全性和可靠性。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)耐壓球殼焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值
船舶力學(xué) 2018年8期2018-08-30
- 空間均勻球殼產(chǎn)生引力場(chǎng)蘊(yùn)含的深層物理思維
[5]《密度均勻球殼對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力》中,作者用微積分的方法分析了密度均勻的球殼對(duì)球殼內(nèi)外質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的萬(wàn)有引力,得到了如下3個(gè)結(jié)論: (1) 密度均勻的球殼對(duì)球殼內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的萬(wàn)有引力為0; (2) 球殼對(duì)球殼外的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的萬(wàn)有引力等價(jià)于質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)在球心處對(duì)其產(chǎn)生的萬(wàn)有引力; (3) 密度均勻的實(shí)心球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力可以認(rèn)為是密度均勻半徑不同的球殼層層疊加,不難得到,在球外的質(zhì)點(diǎn)受到的萬(wàn)有引力等價(jià)于質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)在球心對(duì)其產(chǎn)生的萬(wàn)有引力,在球內(nèi)受到的萬(wàn)有
物理教師 2018年8期2018-08-24
- 球形爆炸容器應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象的極限情況＊
利用數(shù)值模擬分析球殼彈性變形范圍內(nèi)振動(dòng)模態(tài)疊加形成的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象的極限情況。研究表明：（1）應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象符合幾何相似律，影響應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)的因素包括擾動(dòng)源類型、擾動(dòng)源半徑與球殼半徑之比、球殼厚度與球殼半徑之比、第一個(gè)應(yīng)變峰等，其中擾動(dòng)源參數(shù)是主要影響因素。（2）當(dāng)擾動(dòng)源位移被完全約束、擾動(dòng)源半徑等于球殼半徑時(shí)，球殼上可能的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)系數(shù)接近12。應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象；球形爆炸容器；振動(dòng)模態(tài)疊加；爆炸加載在爆炸加載下，爆炸容器殼體的最大應(yīng)變沒(méi)有出現(xiàn)在第一個(gè)應(yīng)變峰，而是出現(xiàn)在
爆炸與沖擊 2017年6期2017-12-21
- 點(diǎn)電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢(shì)分布
0)點(diǎn)電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢(shì)分布王樹(shù)平 范 虹(河北建筑工程學(xué)院數(shù)理系，河北 張家口 075000)通過(guò)求解拉普拉斯方程與泊松方程，得到了點(diǎn)電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢(shì)分布表達(dá)式，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論，得出了若干有意義的結(jié)論.點(diǎn)電荷；介質(zhì)球殼；電勢(shì)；分離變量法文獻(xiàn)[3]、[4]分別計(jì)算了點(diǎn)電荷與介質(zhì)球、均勻外電場(chǎng)中有介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢(shì)分布.本文通過(guò)對(duì)點(diǎn)電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢(shì)的計(jì)算和討論將闡明：上述兩種情形的電勢(shì)分布都可由點(diǎn)電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢(shì)分布給出.1
河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào) 2017年3期2017-12-15
- 球殼塑性變形下的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象*
710024)球殼塑性變形下的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象*劉文祥1,2，張慶明1，鐘方平2，程 帥2，張德志2(1.北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081； 2.西北核技術(shù)研究所，陜西 西安 710024)應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象會(huì)對(duì)容器安全形成威脅。以往研究涉及的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象大多在殼體彈性變形范圍內(nèi)，本文中實(shí)驗(yàn)觀察到球殼塑性變形時(shí)的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)現(xiàn)象，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)系數(shù)(最大應(yīng)變值與第一個(gè)應(yīng)變峰的比值)最大值達(dá)到1.16。實(shí)驗(yàn)還獲得了容器內(nèi)壁壓力-時(shí)間曲線，并利用球殼
爆炸與沖擊 2017年5期2017-10-19
- 兩個(gè)同心帶電球殼體系電磁場(chǎng)角動(dòng)量的研究
1)兩個(gè)同心帶電球殼體系電磁場(chǎng)角動(dòng)量的研究趙慧媛 阮建紅(華東師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院， 上海 200241)電磁場(chǎng)的動(dòng)量和角動(dòng)量是經(jīng)典電磁學(xué)有趣而又基本的問(wèn)題。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電磁理論，電磁場(chǎng)角動(dòng)量可表示為L(zhǎng)em=ε0∫vr×(E×B)dV，對(duì)恒定電磁場(chǎng)，角動(dòng)量還可以用Lem=∫r×ρAdV來(lái)計(jì)算，文章對(duì)此進(jìn)行了分析。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，即一個(gè)固定的絕緣帶電球殼處在另一個(gè)旋轉(zhuǎn)的絕緣帶電球殼中心，分析了該體系電磁場(chǎng)從建立到穩(wěn)定，再到撤去的過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)角動(dòng)量的
物理與工程 2017年5期2017-09-12
- 薄壁球殼真空吸附裝夾變形力學(xué)分析與控制
50001)薄壁球殼真空吸附裝夾變形力學(xué)分析與控制何澤地1，田東寧1，楊金川1，姚智慧2(1.中國(guó)工程物理研究院 材料研究所, 四川 綿陽(yáng) 621700; 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150001)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鋁合金薄壁球殼零件的裝夾變形問(wèn)題，建立球殼變形的數(shù)學(xué)理論模型以及有限元仿真模型，實(shí)現(xiàn)了薄壁球殼真空吸附裝夾狀態(tài)的理論分析與仿真優(yōu)化。明確了真空負(fù)壓與裝夾位置對(duì)球殼變形的影響；基于球殼與吸具之間的裝夾位置關(guān)系，完成了吸具主要尺寸參數(shù)
兵工學(xué)報(bào) 2017年7期2017-08-16
- 焊接殘余應(yīng)力對(duì)深潛器耐壓球殼承載能力的影響
應(yīng)力對(duì)深潛器耐壓球殼承載能力的影響徐 磊1，黃小平1，王 芳2（1.上海交通大學(xué) 海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 高新船舶與深海開(kāi)發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，上海200240；2.上海海洋大學(xué) 上海深淵科學(xué)工程技術(shù)研究中心，海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306）耐壓球殼通常采用焊接方式將兩個(gè)半球殼連接成整球，在焊縫處產(chǎn)生的接近材料屈服強(qiáng)度的焊接殘余應(yīng)力對(duì)球殼的承載能力有多大的影響，是否需要做焊后消除殘余應(yīng)力處理，將直接影響球殼的安全性和生產(chǎn)成本。而現(xiàn)有對(duì)球殼極限強(qiáng)度計(jì)算，無(wú)論
船舶力學(xué) 2017年7期2017-08-01
- 引力場(chǎng)和靜電場(chǎng)中幾個(gè)重要定理的嚴(yán)格數(shù)學(xué)證明
給出文獻(xiàn)[1]中球殼定理的嚴(yán)格數(shù)學(xué)證明。進(jìn)一步考慮均勻?qū)嵭那蝮w和兩類帶空腔球體的萬(wàn)有引力場(chǎng)分布，給出對(duì)應(yīng)的嚴(yán)格數(shù)學(xué)證明。根據(jù)引力場(chǎng)與靜電場(chǎng)的表達(dá)形式的相似之處，給出均勻帶電球殼、實(shí)心球體和兩類帶空腔球體電場(chǎng)分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式。球殼定理；引力場(chǎng)；第二類曲面積分；靜電場(chǎng)筆者在研讀專著[1]的過(guò)程中，遇到的第一個(gè)重要定理是引力的球殼定理(P320)，但它沒(méi)有給出證明過(guò)程。陸續(xù)發(fā)現(xiàn)還有一些重要定理也沒(méi)有給出數(shù)學(xué)證明，諸如球體引力場(chǎng)分布、電場(chǎng)中的球殼定理和球體定理，這
上饒師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2017年3期2017-07-07
- 開(kāi)孔球形耐壓殼力學(xué)特性及疲勞分析
開(kāi)孔加強(qiáng)球形耐壓球殼進(jìn)行強(qiáng)度與穩(wěn)定性以及疲勞壽命分析，并同時(shí)與完整球形耐壓殼進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明，開(kāi)孔對(duì)球形耐壓殼影響較大，與完整球形耐壓殼相比，強(qiáng)度下降了 9.4%，穩(wěn)定性下降了 19%，疲勞壽命下降了 32.4%。研究成果可為深海球形耐壓殼開(kāi)孔開(kāi)窗設(shè)計(jì)提供參考。球形耐壓殼；開(kāi)孔；強(qiáng)度；穩(wěn)定性；疲勞壽命0 引 言近年來(lái)，國(guó)家致力于推動(dòng)海洋工程裝備突破發(fā)展，而深海潛水器是大洋勘查與深海科學(xué)研究的重要海洋工程裝備。作為潛水器的重要組成部分，在下潛過(guò)程中，耐
艦船科學(xué)技術(shù) 2017年3期2017-04-20
- 考慮殘余應(yīng)力效應(yīng)的深潛器耐壓殼體疲勞研究
的載人深潛器耐壓球殼疲勞壽命預(yù)報(bào)方法，分別基于局部應(yīng)力-應(yīng)變法和能計(jì)及負(fù)應(yīng)力比效應(yīng)的裂紋擴(kuò)展單一曲線模型預(yù)報(bào)了耐壓球殼的工藝疲勞壽命和使用疲勞壽命，研究焊接殘余應(yīng)力大小對(duì)球殼疲勞壽命的影響。結(jié)果表明，忽略拉伸殘余應(yīng)力的影響將導(dǎo)致疲勞壽命預(yù)測(cè)結(jié)果偏于危險(xiǎn)；耐壓球殼整體受壓時(shí)，拉伸殘余應(yīng)力使得球殼局部區(qū)域承受拉-壓循環(huán)載荷，計(jì)算使用疲勞壽命過(guò)程中須考慮其影響；降低拉伸殘余應(yīng)力可有效提高耐壓球殼的疲勞壽命。殘余應(yīng)力；耐壓球殼；疲勞壽命；局部應(yīng)力-應(yīng)變法；單一曲線
艦船科學(xué)技術(shù) 2017年1期2017-02-21
- 水下彈性球殼陣列低頻聲散射特性研究
023）水下彈性球殼陣列低頻聲散射特性研究徐慧 郝建超（第七一五研究所，杭州，310023）根據(jù)有限元和邊界元理論，應(yīng)用專業(yè)聲學(xué)分析軟件SYSNOISE，對(duì)水下目標(biāo)的低頻散射特性進(jìn)行了計(jì)算，得出不同厚度不同數(shù)量的平面陣列球殼在水中低頻環(huán)境下的隔聲效果，并驗(yàn)證采用SYSNOISE軟件求解簡(jiǎn)單形狀目標(biāo)的散射特性的可行性。比較不同球殼陣列之間的隔聲效果：在近場(chǎng)低頻環(huán)境下，球殼數(shù)量的增加并不一定增加插入損失；球殼厚度的增加使隔聲優(yōu)勢(shì)頻點(diǎn)和最大隔聲頻點(diǎn)增大；當(dāng)場(chǎng)點(diǎn)位
聲學(xué)與電子工程 2016年2期2016-11-09
- 同心導(dǎo)體球殼間非均勻介質(zhì)中的靜電場(chǎng)
00)?同心導(dǎo)體球殼間非均勻介質(zhì)中的靜電場(chǎng)董宇欣1，董超鈾2(1. 延安大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院，陜西 延安716000；2. 延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，陜西 延安716000)根據(jù)唯一性定理討論同心導(dǎo)體球殼之間存在不均勻介質(zhì)情況的靜電場(chǎng)，給出靜電場(chǎng)的表達(dá)式及電荷的分布.介電常數(shù)；邊界條件；唯一性定理兩同心導(dǎo)體球殼之間的靜電場(chǎng)，在一些特殊情況，如球殼之間存在均勻電介質(zhì)(以下電介質(zhì)均指線性介質(zhì))，兩種不同的均勻的電介質(zhì)，給出了精確的解[1，2].而對(duì)存在
大學(xué)物理 2016年1期2016-10-15
- 大深度潛器載人球殼開(kāi)孔強(qiáng)度的理論計(jì)算及試驗(yàn)驗(yàn)證
）大深度潛器載人球殼開(kāi)孔強(qiáng)度的理論計(jì)算及試驗(yàn)驗(yàn)證李文躍，歐陽(yáng)呂偉，李艷青，沈允生，劉 濤，陳 鵬（中國(guó)船舶科學(xué)研究中心深海載人裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214082）文章根據(jù)外壓球殼開(kāi)孔區(qū)域的軸對(duì)稱性和等面積補(bǔ)強(qiáng)所體現(xiàn)的主要強(qiáng)度特征對(duì)大深度載人厚球殼錐臺(tái)形開(kāi)口加強(qiáng)形式進(jìn)行幾何變換，同時(shí)求解系數(shù)十分復(fù)雜的三階非齊次方程，完善和擴(kuò)展球殼開(kāi)口圍壁、厚板嵌入組合加強(qiáng)的理論計(jì)算方法。通過(guò)兩個(gè)4 500 m潛器球殼幾種開(kāi)口加強(qiáng)形式的應(yīng)力集中系數(shù)理論計(jì)算、有限元計(jì)算和
船舶力學(xué) 2016年10期2016-05-03
- 基于Abaqus的水下結(jié)構(gòu)聲輻射仿真方法
的聲壓；結(jié)合彈性球殼的解析解算例驗(yàn)證該方法的正確性，并將該方法拓展到細(xì)長(zhǎng)型結(jié)構(gòu)中.結(jié)果表明：基于Abaqus無(wú)限元的水下結(jié)構(gòu)聲輻射的計(jì)算方法簡(jiǎn)單、可行；采用有限元與無(wú)限元相結(jié)合的方法可以大幅度縮小流場(chǎng)區(qū)域.關(guān)鍵詞： 水下結(jié)構(gòu)； 聲學(xué)無(wú)限元； 聲介質(zhì)； 聲輻射； 球殼中圖分類號(hào)： TB532文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B0引言隨著現(xiàn)代潛艇隱身技術(shù)的發(fā)展，帶肋圓柱殼體作為潛艇的典型結(jié)構(gòu)形式，其在無(wú)限介質(zhì)中的流固耦合振動(dòng)和聲輻射問(wèn)題日益成為研究的熱點(diǎn).采用仿真分析的方式研究水
計(jì)算機(jī)輔助工程 2015年6期2016-01-12
- 縱彎轉(zhuǎn)換球面超聲振動(dòng)聚焦系統(tǒng)諧振特性研究
向振動(dòng)換能器與薄球殼組成的縱彎轉(zhuǎn)換超聲振動(dòng)球面聚焦系統(tǒng)進(jìn)行理論、實(shí)驗(yàn)研究，揭示系統(tǒng)的振動(dòng)特性。研究表明，系統(tǒng)具有完全與不完全兩種諧振模式。 在不完全諧振模式下系統(tǒng)具有整體諧振及局部共振兩種狀態(tài)，在兩種狀態(tài)下系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)諧振。 基于研究結(jié)果，提出系統(tǒng)在不同諧振狀態(tài)下的設(shè)計(jì)方法。對(duì)新型聚焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用具有重要實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：超聲；振動(dòng)；聚焦；縱彎轉(zhuǎn)換；球殼收稿日期：2014-02-19修改稿收到日期：2014-04-10中圖分類號(hào):TB532文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
振動(dòng)與沖擊 2015年6期2016-01-06
- 儲(chǔ)油罐拱頂?shù)膽?yīng)力分析與壁厚設(shè)計(jì)
1。儲(chǔ)油罐頂蓋為球殼，拱頂球殼和罐壁的連接部分為環(huán)殼，罐壁為圓筒形狀，環(huán)殼與罐壁、環(huán)殼與拱頂球殼平滑連接。圖1為儲(chǔ)油罐的簡(jiǎn)化模型。圖1 儲(chǔ)油罐的簡(jiǎn)化模型r：環(huán)殼第一曲率半徑 R：拱頂球殼半徑 D：罐壁直徑1.1 為了簡(jiǎn)化模型，對(duì)拱頂進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)做出如下假設(shè)：1.1.1 不考慮施工和儲(chǔ)油罐的制造問(wèn)題，假設(shè)儲(chǔ)油罐為一均勻的整體1.1.2 不考慮拱頂球殼和環(huán)殼的自重，只是在儲(chǔ)油罐內(nèi)壓大于外壓的條件下對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)1.1.3 環(huán)殼與罐壁、環(huán)殼與拱頂球殼連接絕對(duì)平滑
化工管理 2015年21期2015-05-28
- “質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零”結(jié)論的證明及應(yīng)用
詞〕 物理教學(xué)；球殼；質(zhì)量分布；均勻；殼內(nèi)物體；引力〔中圖分類號(hào)〕 G633.7 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）23—0120—01牛頓用微積分的知識(shí)證明了兩個(gè)結(jié)論：第一個(gè)結(jié)論——當(dāng)物體在均勻球體的表面或外部時(shí)，將球體簡(jiǎn)化成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)，則r 為質(zhì)點(diǎn)與球心之間的距離，這是中學(xué)階段解決天體問(wèn)題時(shí)直接應(yīng)用該公式的原因；當(dāng)物體在均勻球體內(nèi)部時(shí)所受引力大小的問(wèn)題，多只停留在定性分析的層面上，而在有些高考理綜試題中，要求計(jì)算物
甘肅教育 2014年23期2015-01-15
- 質(zhì)量分布均勻球體的引力效應(yīng)
明設(shè)一密度均勻的球殼，它的厚度t比其半徑r小得多，如圖1所示．那么，對(duì)球殼外一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P的引力是多少？假設(shè)球殼上每一很小部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)P的作用力為Fi，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，該力的大小應(yīng)與球殼每一小部分的質(zhì)量成正比，而與它和質(zhì)點(diǎn)P之間距離的平方成反比，方向沿著它們之間的連線．然后，求得球殼上所有部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)P的合力，即為該均質(zhì)球?qū)|(zhì)點(diǎn)P的作用力．圖1設(shè)在A點(diǎn)處球殼的一小部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)P的引力為F1，而在球殼上離質(zhì)點(diǎn)P同樣遠(yuǎn)但位于和A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)處同樣質(zhì)量的一小部
物理通報(bào) 2014年6期2014-06-29
- 載人深潛器鈦合金耐壓球殼極限強(qiáng)度可靠性分析
腐蝕能力強(qiáng)。耐壓球殼結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度和可靠性是評(píng)價(jià)深潛器安全性的重要指標(biāo)，相關(guān)研究較多[2-6]。整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)外關(guān)于球殼極限強(qiáng)度的研究已有了一定的成果，但絕大多數(shù)局限于開(kāi)孔或缺陷單獨(dú)作用時(shí)的球殼極限強(qiáng)度，沒(méi)有分析開(kāi)孔、初始缺陷共同影響下極限強(qiáng)度的分布規(guī)律，也沒(méi)有明確地給出可以用于工程設(shè)計(jì)參考的開(kāi)孔球殼極限強(qiáng)度計(jì)算公式，并且分析中選取的變量較少、范圍較小。為此，以全國(guó)產(chǎn)化4 500 m載人深潛器的研制為背景，結(jié)合國(guó)外載人深潛器下潛數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)資料，利用響應(yīng)面方
船海工程 2014年2期2014-06-27
- 彈性球殼聲散射對(duì)矢量傳感器測(cè)向精度的影響
＝0。因此：彈性球殼聲散射對(duì)矢量傳感器測(cè)向精度的影響梁國(guó)龍，龐福濱，張光普（哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150001）由無(wú)指向性的聲壓傳感器和具有偶極子指向性的振速傳感器組成的矢量傳感器，被應(yīng)用于水聲技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域；在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，常常把矢量傳感器固定在某個(gè)水下平臺(tái)上，而平臺(tái)產(chǎn)生的散射場(chǎng)會(huì)使矢量傳感器的接收聲場(chǎng)發(fā)生畸變，進(jìn)而影響其測(cè)量結(jié)果。本文以實(shí)際應(yīng)用為背景，建立了彈性球殼障板的聲散射場(chǎng)對(duì)矢量傳感器測(cè)向性能影響的模型，并通過(guò)仿真分析了不同
振動(dòng)與沖擊 2014年3期2014-05-25
- 球面彎曲振動(dòng)超聲聚焦器的聲場(chǎng)特性實(shí)驗(yàn)研究*
彎曲振動(dòng)的自聚焦球殼兩部分組成，聚焦球殼與壓電超聲振子通過(guò)螺紋聯(lián)接，壓電超聲振子的縱振頻率與聚焦球殼的彎曲振動(dòng)頻率一致，當(dāng)壓電超聲振子產(chǎn)生縱向振動(dòng)傳遞給球殼后，轉(zhuǎn)換為球殼的彎曲振動(dòng)，即系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)縱彎復(fù)合振動(dòng)模式。圖2 為利用有限元軟件仿真得到的縱彎復(fù)合振動(dòng)諧振時(shí)的模態(tài)剖視圖。為得到聚焦球殼彎曲振動(dòng)時(shí)的振型，利用MTI -2100 光纖測(cè)振儀對(duì)曲率半徑為60 mm 的聚焦球殼表面振動(dòng)位移進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試條件為:工作頻率42.19 kHz;功放電壓120 V、電流
制造技術(shù)與機(jī)床 2014年5期2014-04-27
- 考慮初始形狀影響的耐壓球殼臨界載荷簡(jiǎn)化計(jì)算公式
始形狀影響的耐壓球殼臨界載荷簡(jiǎn)化計(jì)算公式王 丹，萬(wàn)正權(quán)（中國(guó)船舶科學(xué)研究中心，江蘇 無(wú)錫 214082）文章研究了在載人深潛器結(jié)構(gòu)中承受高壓、保障潛員安全的耐壓球殼。文中通過(guò)對(duì)經(jīng)典理論公式的分析和合理假設(shè)，引入幾何修正系數(shù)k細(xì)化了球殼臨界載荷計(jì)算表達(dá)式，該幾何修正系數(shù)體現(xiàn)了球殼本身的初始形狀，如初撓度、局部不圓度及板厚減薄等因素對(duì)其的影響。并通過(guò)回歸分析得到計(jì)算數(shù)據(jù)與試驗(yàn)值吻合較好。同時(shí)，運(yùn)用該公式對(duì)鈦合金球殼臨界載荷進(jìn)行預(yù)報(bào)，同樣有較高精度。耐壓球殼；臨
船舶力學(xué) 2014年5期2014-01-19
- 旋轉(zhuǎn)封閉薄壁球殼輻射噪聲的多極展開(kāi)方法
出了雙層彈性封閉球殼的內(nèi)部散射聲場(chǎng)表達(dá)式［16］。2006年，時(shí)勝國(guó)等以實(shí)際應(yīng)用需求為背景，從理論上分析了平面聲波在彈性球殼上的衍射聲壓場(chǎng)［17］。2010年，劉志紅應(yīng)用運(yùn)動(dòng)媒質(zhì)聲學(xué)理論和克希荷夫積分方法，從運(yùn)動(dòng)聲源聲輻射預(yù)估模型和聲場(chǎng)特性兩個(gè)方面對(duì)聲輻射預(yù)估理論進(jìn)行了深入研究［18］。2012年，夏琳琳利用解析法以及有限元法，以球殼、圓柱殼和兩端帶帽加肋圓柱殼為例，研究分析了點(diǎn)激勵(lì)下輻射聲場(chǎng)的標(biāo)量及矢量特性［19］。本文在此基礎(chǔ)上，利用聲學(xué)互易定理，對(duì)簡(jiǎn)
西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年7期2014-01-16
- 麥克斯韋精確驗(yàn)證電力平方反比律的實(shí)驗(yàn)和理論
即把一個(gè)小球放在球殼內(nèi)該小球受到的萬(wàn)有引力為零，因此，他認(rèn)為電荷間作用力也同萬(wàn)有引力一樣同距離的二次方成反比，于是，就提出了這樣的一個(gè)猜想，但由于缺乏有力的實(shí)驗(yàn)論證，這終究還是一個(gè)猜想[2].1769年魯賓孫(J.Ronbinson)用間接測(cè)量的方法得到修正數(shù)δ=0.06.1772年卡文迪什(H.Canvendish)測(cè)得δ=0.02，但他的這一成果并未及時(shí)的發(fā)表，直到100年后才被麥克斯韋 (C.Maxwell)整理后發(fā)表.此后庫(kù)倫用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得修正數(shù)δ
物理通報(bào) 2013年2期2013-01-12
- 橢球殼及橢球體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易推導(dǎo)
101149）橢球殼及橢球體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易推導(dǎo)劉 紅（北京物資學(xué)院物流學(xué)院，北京 101149）本文利用微積分方法，給出計(jì)算球殼、球體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的一種簡(jiǎn)易辦法，又利用正交軸定理，給出橢球殼、橢球體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；球殼；球體；橢球殼；橢球體在講授《大學(xué)物理》剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要向同學(xué)們介紹一個(gè)新的概念：轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的量度，即轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.在中學(xué)階段，同學(xué)們沒(méi)有接觸過(guò)這個(gè)概念，大學(xué)階段需要講解清楚，一般教科書(shū)都會(huì)列出幾種常用剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量［1］，然后以例題的形式給
物理與工程 2012年4期2012-09-06
- 不可壓縮Ogden材料組成的球殼的有限振動(dòng)
den材料組成的球殼的有限振動(dòng)王俊芳，杜雁芳（遼寧師范大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院，遼寧大連 116029）研究了由一類各向同性不可壓縮Ogden材料組成的球殼在突加拉伸載荷作用下的有限振動(dòng)問(wèn)題。首先利用平衡微分方程、邊界條件和初始條件求得了球殼徑向?qū)ΨQ運(yùn)動(dòng)的微分方程，證明了存在一個(gè)臨界值。當(dāng)拉伸載荷未達(dá)到這個(gè)臨界值時(shí)，隨著時(shí)間的增加，球殼的內(nèi)表面將做非線性周期振動(dòng);當(dāng)拉伸載荷超過(guò)這個(gè)臨界值時(shí)，球殼最終會(huì)破裂。最后給出了相應(yīng)的數(shù)值算例。各向同性O(shè)gden材料;球殼;非線性
大連民族大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年3期2012-01-12
- 氨合成塔封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)力分析
典力學(xué)計(jì)算①對(duì)于球殼上平齊接管，由計(jì)算出接管1應(yīng)力集中系數(shù)（2）有限元計(jì)算考慮到模型的不對(duì)稱性，建模時(shí)采用全模型，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。采用solid 185實(shí)體單元，以自由方式與掃掠方式劃分網(wǎng)格，其網(wǎng)格圖如圖3所示。①接管端面施加平衡面載荷，應(yīng)力云圖見(jiàn)圖 4～圖 7。圖2 球形封頭實(shí)體模型圖3 球形封頭網(wǎng)格模型圖4 球殼Z-X軸周向應(yīng)力云圖圖5 球殼Z-XY軸周向應(yīng)力云圖圖6 球殼Z-X徑向應(yīng)力云圖圖7 球殼Z-XY徑向應(yīng)力云圖②筒體及接管內(nèi)壁施加設(shè)計(jì)壓力。
化工裝備技術(shù) 2011年5期2011-12-18
- 球形大深度潛水器耐壓殼體優(yōu)化設(shè)計(jì)
分析了潛水器耐壓球殼的臨界壓力與幾何參數(shù)之間的影響曲線。鄭衍雙[4]，李天勻[5]從理論上研究了以扁球殼代替球殼局部缺陷的穩(wěn)定性問(wèn)題，但其簡(jiǎn)化的局部缺陷形式不能完全模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)的初始缺陷。王仁華[6]采用有限元方法，研究了局部缺陷、彈性屈曲模態(tài)缺陷以及球殼整體圓度偏差對(duì)球殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響，僅計(jì)算了部分影響曲線，并沒(méi)有形成統(tǒng)一規(guī)律。Liang Cho-Chung[7]采用EIPF（extended interior penalty function）和DF
船舶力學(xué) 2010年5期2010-06-21