圆柱壳接管开孔结构外压稳定性有限元分析的开题报告.docx

圆柱壳接管开孔结构外压稳定性有限元分析的开题报告
1.研究背景及意义
圆柱壳接管在各种工程中得到广泛应用，如化工、石油、航空等领域。在使用中，壳体往往会遭受外部压力的作用，因此壳体外压稳定性成为设计中必须考虑的问题。尤其是开孔结构的圆柱壳接管，如何在保证传递载荷的情况下，提高壳体的抗外压性，是设计中的难点。
本研究旨在通过有限元方法分析圆柱壳接管开孔结构的外压稳定性，在工程实际中提供参考。
2.研究内容
（1）建立圆柱壳接管开孔结构的三维有限元模型。
（2）进行壳体外压稳定性分析，研究不同开孔尺寸、孔形状和接管厚度对壳体外压稳定性的影响。
（3）分析壳体的破坏形态。
（4）通过公式推导，验证数值计算结果的准确性。
3.研究方法
本研究将采用有限元分析方法对圆柱壳接管开孔结构的外压稳定性进行分析。具体方法如下：
（1）建立三维有限元模型，分析壳体受外部压力作用时的应力分布情况。
（2）采用线性稳定理论，求解壳体的临界荷载。
（3）采用ABAQUS有限元分析软件，进行数值计算。
（4）通过公式推导，验证数值计算结果的准确性。
4.预期结果
（1）建立圆柱壳接管开孔结构的三维有限元模型，分析壳体受外部压力作用时的应力分布情况。
（2）研究不同开孔尺寸、孔形状和接管厚度对壳体外压稳定性的影响，得到相应的结论。
（3）分析壳体的破坏形态。
（4）通过公式推导，验证数值计算结果的准确性，保证研究结果的可靠性。
5.存在的问题及解决思路
（1）如何建立精确的有限元模型？
解决思路：选取适当的网格划分方法和边界条件，保证模型的准确性。
（2）如何选择合适的数值计算方法和软件？
解决思路：对比不同的计算方法和软件，选择最适合本研究的方法和软件。
（3）如何分析壳体的破坏形态？
解决思路：根据分析结果，进行破坏形态分析，寻找破坏原因，并提出改进措施。
6.研究进度安排
本研究预计在5个月内完成，具体进度安排如下：
第1-2个月：文献查阅，建立有限元分析模型。
第3-4个月：进行数值计算分析，分析结果。
第5个月：总结分析结果，撰写毕业论文。
7.参考文献
[1]WuJingbo,ZhaoHuisi.ResearchonMechanicalPropertiesandNumericalSimulationofCompositeCylindricalShellwithCircularHole[J].InternationalJournalofAppliedMechanics,2015,7(5):1550081-1-1550081-20.
[2]YanDongQuan,LuJun,ZhangXiaoming.StabilityAnalysisoftheOpenSteelBoxGirderwithDifferentShapedWebOpening[J].JournalofChongqingUniversity(EnglishEdition),2017,16(3):312-328.
[3]张乐.开孔圆柱壳结构在环向压缩下的稳定性研究[D].东北电力大学,2018.