环肋圆柱壳结构屈曲特性研究

　　2、计算结果

　　(1) 在自由端施加轴向力荷载作用

　　在轴向荷载作用下，变形图呈现出凹凸交替波形，说明是在肋骨之间壳板丧失了局部的稳定性，即结构发生局部失稳破坏。这种破坏形式是发生在肋骨之间壳板上的。在轴向力作用下结构环肋与壳体位置形成规律的失稳波形，能够很直观的确定模型中的危险区域，即壳体处的应力值达到最大，而在环肋上相对较小。
　　(2) 在壳体上施加环向力荷载作用
　　环向力作用下的屈曲变形模态图如图3。屈曲图呈现出标准的三角函数波形，在自由端的波形最明显，越靠近固定端，波形逐渐变小。应力最大值产生在环肋间的板壳处，在波形图的波峰和波谷处取得，具体的值在图左上角有显示，并且随着波形的变弱，应力在固定端附近也逐渐变小。
　　(3) 在自由端施加弯矩的作用
　　根据弯矩作用下特征值屈曲模态图可以看到在受压一侧有明显的屈曲，呈现出对称的锯齿状的波形图。通过特征值屈曲的等效应力表明最大等效应力发生在波峰处。
　　二、复合荷载作用下的环肋圆柱壳受力分析
　　对不同的荷载组合作用下的环肋圆柱壳结构稳定性的力学模型进行系列屈曲分析。
　　1、复合荷载的取值
　　假设荷载均匀，壳体无初始缺陷，分别讨论圆柱壳在以下荷载组合情况下的失稳：轴向力和环向力联合作用;轴向力和弯矩联合作用下;弯矩和环向力联合作用;轴向、环向和弯矩共同作用下的失稳。
　　2、计算结果
　　轴向力和环向力共同作用下环肋圆柱壳的稳定性屈曲主要受环向力控制，轴向力的影响很小。屈曲模态图呈现出较均匀的失稳波形，受弯矩的影响，在受压一侧形成两个环向三角函数波形。通过等效应力表明最大应力发生在受压屈曲一侧的肋骨上，应力逐渐向壳板传递变小。
　　图7为弯矩和环向力共同作用下的屈曲图。共同作用下环肋圆柱壳的稳定性屈曲，主要是受弯矩作用的控制，环向力的影响很小。当轴向力与环向力共同作用时，环向力起主要作用，而当环向力与弯矩共同作用时，弯矩起主要的作用。通过等效应力可知应力的最大值也是取在波峰处。
　　轴向力、环向力和弯矩共同作用下屈曲模态的波形图与单向荷载差别不大，呈现出非常对称有规律的三角函数波形图。通过等效应力可知应力的最大值取在波峰或波谷处，破坏发生在环肋间的板壳位置，应力逐步向两边的环肋传递。
　　四个组合荷载作用下得到的屈曲分析结果如表所示。