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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