基于数据驱动含几何缺陷加筋柱壳临界载荷的高效计算方法

【作者】 陈静远； 张昭；

【机构】 大连理工大学力学与航空航天学院；

【摘要】 加筋柱壳作为一种具有优异承载性能的薄壁结构被广泛应用于航空航天等工程领域,轴压稳定性是影响其承载力的重要因素,对其进行深入研究具有重要的工程意义。首先基于能量法对线性特征值屈曲分析的特征值方程进行了推导,为数值解的计算提供了理论支撑。考虑到实际工程中加筋柱壳不可避免的会产生各种几何缺陷,如母线倾斜、母线偏移和截面椭圆度等,为探究几何缺陷的存在对其缺陷敏感性的影响,基于显式动力学和模态缺陷法对存在母线倾斜、母线偏移和截面椭圆度的加筋柱壳的缺陷敏感性进行分析,探究几何缺陷的存在对加筋柱壳临界载荷的影响。为了减少计算成本,基于等效刚度法和瑞利-里兹法得到了完善结构加筋柱壳临界屈曲载荷的解析解,并结合数值解和BP神经网络对含几何缺陷加筋柱壳临界载荷的校核因子进行合理预测,通过将校核因子引入解析解中,实现了对含几何缺陷加筋柱壳解析解的修正。通过数值分析、理论推导和智能预测推导出了适用于加筋柱壳在考虑几何缺陷情况下的屈曲载荷计算公式,为设计安全、高效的航天结构提供了重要的理论依据。更多还原