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第一章 绪论1

1.1引言1

1.2扁平绕带式压力容器结构组成与特点2

1.3球形和圆柱形压力容器的研究4

国外研究进展概况4

国内研究进展概况7

1.4扁平绕带式压力容器力学行为的研究进展10

不计层间摩擦力时容器的力学性能分析研究10

考虑层间摩擦力时容器的力学性能分析研究12

容器失效机制的分析研究15

其他方面的分析研究17

1.5扁平绕带式压力容器动力特性研究的必要性18

1.6本文的主要研究工作19

第二章 扁平绕带式压力容器抗爆性能的实验研究21

2.1引言21

2.2爆炸加载实验22

实验用容器22

实验测试装置24

应变片布置位置25

2.3实验研究26

实验顺序和装药量26

实验结果与现象27

扁平绕带式压力容器的抗爆特性31

应变数据与分析32

爆炸冲击载荷峰值与作用时间35

2.4本章结论37

第三章 扁平绕带式压力容器的弹性动力响应分析39

3.1引言39

3.2基本假设40

3.3弹性动力响应分析40

内壳的应力和径向位移40

绕带层的应力和径向位移43

3.4数值计算48

3.5结论50

第四章 扁平绕带式压力容器的刚塑性动力响应分析51

4.1引言51

4.2扁平绕带式压力容器结构51

4.3载荷形式51

4.4矩形脉冲载荷作用下的刚塑性动力响应分析52

基本假设及控制方程52

屈服条件54

边界条件和初始条件55

静态极限载荷55

“短”容器受中等载荷作用56

“短”容器受高等载荷作用58

“长”容器受中等载荷作用61

“长”容器受高等载荷作用63

“长”容器受极高载作用66

数值算例分析67

4.5三角脉冲载荷作用下的塑性动力响应分析69

三角脉冲载荷的等效简化70

等效载荷作用下容器的塑性动力响应72

数值算例分析75

4.6理论分析与实验结果的比较79

4.7本章结论80

第五章 扁平绕带式压力容器动力特性的数值模拟82

5.1引言82

5.2结构有限元模型的建立82

LS-DYNA3D程序简介82

材料模型83

有限元网格划分84

模型验证86

5.3数值模拟结果与分析89

层间摩擦力影响分析89

容器应力分布与变形90

容器变形-时程曲线与分析93

容器残余变形分析98

不同种类容器的变形分析比较102

5.4非线性有限元LS-DYNA3D程序的算法讨论103

时间积分格式103

单元临界时间步长105

数值模拟中Hourglass现象106

接触-碰撞界面算法107

LS-DYNA3D爆炸模拟方法108

5.5本章结论108

第六章 扁平绕带式压力容器的安全性分析110

6.1引言110

6.2压力容器爆炸危害110

6.3安全性分析111

容器结构的安全性111

静态载荷作用下的安全性112

爆炸冲击载荷作用下的安全性113

6.4本章结论115

第七章 总结和展望116

7.1总结116

7.2展望118

参考文献120