球壳活门室动静载荷下的应力分析

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1、哈尔滨工业大学工学硕is学位论文摘要本文以球壳活门室的极限承载力试验为中心，从波的基本概念出发，对各种类型的冲击波荷载的形成机理及其各项荷载参数的确定进行了论述。详细的论述了以试验为基础，根据爆炸相似律推导出的TNT装药在无限空气中爆炸时计算爆炸冲击波峰值超压、正相作用时间、单位面积冲量的多种半经验公式，并对一些半经验公式进行了对比。在此基础上，对三种不同类型的反射冲击波的形成机理分别进行了论述，对完全气体的正反射的反射压力系数、规则斜反射的反射压力系数进行了理论推导，论述了对马赫反射峰值超压、马赫反射冲量的近似计算公式。设计并完成了球壳活门室的静载荷试验，对试验

2、数据进行了处理分析;应用壳体的无矩理论，近似计算了球壳的应力，应用应力集中系数法计算了应力集中部位的应力，从而求出应变;应用有矩理论对球壳应力集中部位的应力进行计算，并求出应变。对两种理论的计算结果与试验结果分别进行了对比分析，分析了产生这些误差的主要原因。应用ANSYS进行了静动荷载下球壳活门室的数值分析，并对静态分析的结果和试验结果进行了对比;应用瞬态分析对结构进行了冲击荷载下的数值分析，通过动载分析时两种工况下的结果的对比分析，为改进结构的设计，从而提高动载下结构的承载力提供了依据。关键词冲击波;冲击波的反射;超压;防护工程哈尔滨工业大学工学硕卜学位论文Ab

3、stractThemainpointofthisdissertationistheultimateload-bearingcapacityexperimentofthevalvularroomofsphericalshell,baseonthebasicconceptofwave,discussedtheformativemechanismsandthemainparameter-confirmationofvariousimpactload.Manytypehalfempiricalformulasthatcalculatethepeakoverpressure

4、,positivedurativetimeandunittheareaimpulsewhenTNTsphericalairburstwerediscussedonthebasisofexperimentandthetheoryofblastresemble,andcontrastedtheseformulas.Basedonthese,discussedtheformativemechanismsofthreekindsofreflectedimpactwave;analyzedthereflectedparametersofpositivereflectedan

5、druleinclinedreflectedofperfectair;derivedtheproximateformulasthatcalculatethepeakoverpressureandimpulseofmachreflectedDesignedandfinishedthestaticloadexperimentofthevalvularroomofsphericalshell,andanalyzedthetestingdata;appliedthenon-momenttheorytocomputeapproximativelythestressofsph

6、ericalshell,appliedthemethodofstressconcentrationfactortocomputethestressofstressconcentrationplace,basedonthesetosolvestrain;appliedmomenttheorytocomputethestressonstressconcentrationplaceofsphericalshell,basedonthistosolvestrain.Contrastedrespectivelythecalculationresultwithexperime

7、ntresultoftwokindstheoriesandanalyzedthemainreasonoftheseerror.BystaticanalysisofANSYS,numericalsimulationanalyzedthevalvularroomofsphericalshellofbearingthestaticload,contrastedtheresultofstaticanalysiswiththeresultofexperiment;bytransientanalysisofANSYS,numericalsimulationanalyzedth

8、estru