薄壁筒壳结构作为航空航天的主承力构件, 在轴压载荷下易发生屈曲失稳, 并且对几何缺陷表现为强敏感性. 尽管经过数十年的研究, 精准地预测几何缺陷影响下轴压筒壳的折减因子仍是一个非常具有挑战的科学难题. 直至现在, NASA 20世纪提出航天薄壁轴压筒壳折减因子下限设计准则SP-8007仍被广泛使用, 随着制造工艺的进步和发展, SP-8007已经被证明过于保守. 近年来, 学者们基于数值方法和实验技术发展了一系列折减因子的确定方法, 本文对这些方法进行了全面综述, 其中作者提出的多点最不利扰动载荷法(WMPLA)是最具代表性的方法之一, 其以合理的方式有效地降低了传统折减因子预测方法的保守程度. 另外, 本文还基于搜集的1990~2020年轴压筒壳屈曲实验数据, 对原始的折减因子下限准则曲线进行了改进. 可以发现, 相比于原始的SP-8007准则, 新折减因子准则曲线整体上提升了0.1~0.3, 并且使用WMPLA预测的折减因子非常接近于新准则曲线的边界. 本文的研究工作有助于新一代轴压筒壳设计准则的建立, 并可服务于大直径航天运载器主承力薄壁结构的轻量化设计.
京公网安备 11010502036328号 京ICP备17033152号
