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帶肋圓柱殼結構廣泛應用于許多工程實踐之中，潛艇耐壓船體就是典型的帶肋圓柱殼結構。進行結構強度分析是進行結構設計的前提，一般情況下，設計人員根據結構使用情況和有關原理，在現(xiàn)有規(guī)范的限制下進行計算。這對于一般的不是太復雜的中小型結構形式可以實現(xiàn)，但對于結構較為復雜的大型結構，尤其對結構安全性要求較高的復雜結構，手算工作量較大并且計算過程較為繁瑣，有時甚至是不能實現(xiàn)的，這時一些大型的有限元分析軟件為設計者提供了很大的幫助，用ANSYS有限元分析軟件對帶肋圓柱殼結構的設計進行研究。在采用ANSYS進行結構強度分析時，有限元模型的建立是求解的關鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)就帶肋圓柱殼結構進行有限元模型建立中的有關問題進行討論，對帶肋圓柱殼結構的強度進行分析研究。
影響帶肋圓柱殼結構強度的因素很多，涉及到材料性能及結構尺寸等。表列出了與本計算相關的某帶肋圓柱殼結構的相關參數(shù)。
因為潛艇耐壓船體結構在實際工作中受到的是均勻外壓，目前，在對潛艇耐壓船體進行結構試驗時，往往采取封端為平板的方式來代替實際上較為復雜的實體結構，從而達到傳遞荷載的作用。在采用ANSYS進行結構強度分析時，可以采取一端為平板，另一端設置為固定約束的實體模型。如圖所示的帶肋帶肋圓柱殼結構，本研究自上而下依次將其編號為1，2，3…..，表2列出了封端為平板時殼體上的最大等效應。
雖然封端為平板的實體模型在實際試驗中應用較為廣泛，但由于它和實際結構相差較遠，有時會帶來較大的計算誤差，所以封端為半球而的實體模型是可以嘗試的實體模型形式之一。這種模型雖然在制作中存在一定的困難，但它和實艇的傳力途徑更為接近，因此本研究在用ANSYS對帶肋圓柱殼結構進行分析時，建立了如圖所示的實體模型，該模型一端為半球而，另一端為固定約束。表列給出了封端為半球而時殼體上的最大等效應力值，圖為相應的等效應力云圖。
在有限元模型建立的過程中，網格劃分是其關鍵工作之一，網格劃分的粗細程度決定了計算的精度和計算的速度。一般情況，網格劃分的越細其計算結果越精確，但計算所的時間也越長，同時網格過細時有時也會帶來較大的計算誤差。在采用ANSYS進行結構強度分析時，常采用智能尺寸網格劃分和定義單元尺寸劃分網格兩種方式。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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