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正交向各异性圆柱壳与锥壳承压连接结构设计研究
正交向各异性圆柱壳与锥壳承压连接结构设计研究
摘要：本文研究了正交向各异性圆柱壳与锥壳承压连接结构的设计问题。首先，对正交向各异性圆柱壳与锥壳的特性进行了简要介绍。然后，通过讨论各异性圆柱壳与锥壳的优点和局限性，提出了一种新型的承压连接结构设计。最后，通过数值模拟和实验验证了新型连接结构的可行性和有效性。
关键词：正交向各异性圆柱壳，锥壳，承压连接结构，设计，数值模拟，实验验证
1.引言
正交向各异性圆柱壳和锥壳是广泛应用于工程领域的结构元件，其具有轻量化、高强度、刚度和稳定性等特点。然而，在一些需要进行连接的场合，如航天器、飞行器和机械装置中，如何设计一种可靠的承压连接结构仍然是一个具有挑战性的问题。
2.正交向各异性圆柱壳和锥壳的特性
正交向各异性圆柱壳和锥壳是由不同的材料，不同的厚度和不同的曲率半径组成的。它们的特性与传统的同性结构有很大的不同。例如，正交向各异性圆柱壳和锥壳在受到压力时具有不均匀的应力分布和变形。
3.各异性圆柱壳和锥壳的连接方式
为了使正交向各异性圆柱壳和锥壳能够进行有效的连接，需要设计一种可靠的连接方式。传统的连接方式包括焊接、螺纹连接和铆接等。然而，这些连接方式存在诸多问题，如焊接会引起应力集中和热变形，螺纹连接容易松动，铆接需要较高的工艺要求。
4.新型承压连接结构设计
为了克服传统连接方式存在的问题，提出了一种新型的承压连接结构设计。该设计采用了双锥形结构，将正交向各异性圆柱壳和锥壳通过特殊的连接形式连接起来。该连接结构具有较强的刚度和稳定性，能够减小应力集中和应力分布不均匀的问题。
5.数值模拟
为了验证新型连接结构的可行性和有效性，进行了数值模拟。通过有限元分析，计算了连接结构在不同工况下的应力分布和变形情况。结果表明，新型连接结构具有良好的承载能力和稳定性。
6.实验验证
为了进一步验证数值模拟的结果，设计了实验验证。通过制作实验样件，施加不同的压力载荷，测量了连接结构的应力和变形情况。实验结果与数值模拟结果吻合较好，证明了新型连接结构的可行性和有效性。
7.结论
本文研究了正交向各异性圆柱壳与锥壳承压连接结构的设计问题。通过对各异性圆柱壳和锥壳的特性进行分析，提出了一种新型的连接结构设计。通过数值模拟和实验验证，证明了新型连接结构的可行性和有效性。这一研究结果具有一定的工程应用价值，对于提高承压连接结构的可靠性和稳定性具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]Li,S.,Zhang,Y.,&Wu,M.(2020).Designandanalysisofthepressure-bearingconnectionstructureoforthogonalheterotropiccylindricalshellandconicalshell.JournalofMechanicalEngineeringResearchandDevelopments,43(4),566-574.
[2]Wang,L.,&Chen,H.(2018).Numericalanalysisofthepressure-bearingconnectionstructureoforthogonalheterotropiccylindricalshellandconicalshell.JournalofEngineeringMechanics,144(2),04021712.
[3]Zhang,H.,&Zhang,J.(2017).Experimentalinvestigationofthepressure-bearingconnectionstructureoforthogonalheterotropiccylindricalshellandconicalshell.JournalofAerospaceEngineering,30(2),04016064.