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船舶工程2025年第07期:考虑初始缺陷的环肋球柱组合型耐压壳极限强度数学表征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张峥林;袁昱超;唐文勇;

单位:上海交通大学海洋工程国家重点实验室;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院;海洋智能装备与系统教育部重点实验室;

摘要:[目的]为准确预测环肋球柱组合型耐压壳的主尺度(半径、长度和板厚等)与其极限强度之间的关系,[方法]提出一种含初始缺陷的环肋球柱组合型耐压壳极限强度数学表征公式。根据环肋球柱组合型耐压壳的结构型式确定设计参数,利用拉丁超立方技术设计样本空间;引入一阶屈曲模态作为结构的初始缺陷,基于Python语言编写环肋球柱组合型耐压壳极限强度的批量化计算与后处理脚本;循环调用Abaqus软件提交计算,获取耐压壳极限强度数据库;分析推导出含初始缺陷的耐压壳缺陷因子的母型公式,采用机器学习算法进行回归预测。在此基础上得到含初始缺陷的环肋球柱组合型耐压壳极限强度的数学表征公式,并利用该公式对包含初始缺陷的1 000组极限强度数据进行计算,将所得结果与有限元直接计算结果相对比,结果显示平均预测误差为2.57%。[结果]研究表明:环肋球柱组合型耐压壳的主尺度与其极限强度之间存在相对简单的数学表达形式。[结论]研究成果可以为环肋球柱组合型耐压壳的结构设计提供一定的参考。

关键词:深海潜器;;耐压壳;;初始缺陷;;极限强度;;机器学习;;数学表征

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