薄殼是工程領(lǐng)域的關(guān)鍵承載部件，對(duì)其開展輕量化設(shè)計(jì)是高端裝備研制的永恒主題。隨著尺寸大型化、構(gòu)型復(fù)雜化、承載重型化的發(fā)展趨勢(shì)，薄殼結(jié)構(gòu)模型規(guī)模、變量數(shù)目及非線性程度均大幅提升，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)面臨模型、分析與優(yōu)化三重復(fù)雜度挑戰(zhàn)，被認(rèn)為是最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)優(yōu)化難題之一。本書作者及團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事工程薄殼穩(wěn)定性設(shè)計(jì)理論與方法研究，相關(guān)成果已應(yīng)用于多型航空航天裝備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與輕量化設(shè)計(jì)。本書從工程薄殼高效線性屈曲/后屈曲分析方法、缺陷數(shù)據(jù)庫、含缺陷工程薄殼承載力評(píng)估方法、高精度穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)等方面，介紹了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及團(tuán)隊(duì)代表性研究成果。
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目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 典型工程薄殼概述 1
1.2 工程薄殼穩(wěn)定性概述 4
1.3 工程薄殼缺陷敏感性分析概述 6
1.4 工程薄殼設(shè)計(jì)概述 8
參考文獻(xiàn) 12
第2章 工程薄殼穩(wěn)定性數(shù)值分析方法 22
2.1 引言 22
2.2 瑞利–里茨法 23
2.3 特征值分析方法 26
2.4 隱式分析方法.27
2.4.1 牛頓–拉弗森法 27
2.4.2 弧長(zhǎng)法 28
2.5 顯式動(dòng)力學(xué)方法 29
參考文獻(xiàn) 30
第3章 工程薄殼高效線性屈曲分析方法 33
3.1 引言 33
3.2 等效剛度法（SSM） 35
3.2.1 計(jì)算框架 35
3.2.2 SSM的預(yù)測(cè)精度驗(yàn)證 36
3.3 數(shù)值等效剛度法（NSSM） 38
3.3.1 計(jì)算框架 38
3.3.2 NSSM的預(yù)測(cè)精度驗(yàn)證 43
3.3.3 NSSM的預(yù)測(cè)效率驗(yàn)證 46
3.3.4 NSSM對(duì)不同加筋構(gòu)型適用性驗(yàn)證 47
3.3.5 NSSM對(duì)不同載荷工況適用性驗(yàn)證 49
3.4 POD降階屈曲分析方法 55
3.4.1 計(jì)算框架 55
3.4.2 光筒殼算例適用性驗(yàn)證 57
3.4.3 含開口光筒殼算例適用性驗(yàn)證.61
3.5 振動(dòng)相關(guān)技術(shù)（VCT）方法 63
3.5.1 經(jīng)典VCT方法 63
3.5.2 POD加速的VCT方法 71
3.5.3 算例驗(yàn)證 74
參考文獻(xiàn) 80
第4章 工程薄殼高效后屈曲分析方法 86
4.1 引言 86
4.2 基于NIAH等效模型的后屈曲分析方法 88
4.2.1 多級(jí)加筋圓柱殼自適應(yīng)等效模型分析方法 88
4.2.2 含開口加筋圓柱殼混合等效模型分析方法 90
4.3 CA 加速的Koiter方法 95
4.3.1 理論方法 95
4.3.2 圓柱殼算例驗(yàn)證 103
4.3.3 加筋圓柱殼算例驗(yàn)證 109
參考文獻(xiàn) 112
第5章 工程薄殼缺陷數(shù)據(jù)庫 117
5.1 工程薄殼制造工藝進(jìn)展 117
5.2 工程薄殼中的典型缺陷 118
5.2.1 幾何缺陷 119
5.2.2 邊界缺陷 119
5.2.3 剛度缺陷 119
5.3 缺陷測(cè)量技術(shù) 120
5.3.1 接觸式測(cè)量技術(shù) 120
5.3.2 基于光學(xué)掃描的數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù) 120
5.4 實(shí)測(cè)缺陷數(shù)據(jù)處理技術(shù) 125
5.4.1 實(shí)測(cè)缺陷點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡(jiǎn) 125
5.4.2 實(shí)測(cè)缺陷點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)系校正 128
5.4.3 基于實(shí)測(cè)缺陷數(shù)據(jù)的有限元模型修調(diào).129
5.5 殼體幾何質(zhì)量人工檢測(cè)卡 131
5.6 缺陷數(shù)據(jù)庫 134
5.6.1 缺陷數(shù)據(jù)的傅里葉級(jí)數(shù)表征 134
5.6.2 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)與界面 136
5.7 基于實(shí)測(cè)缺陷數(shù)據(jù)的圓柱殼缺陷敏感性分析方法 139
5.7.1 金屬光筒實(shí)測(cè)缺陷敏感性分析 139
5.7.2 加筋圓柱殼缺陷敏感性分析 141
5.7.3 基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的缺陷主成分分析 144
參考文獻(xiàn) 149
第6章 含缺陷工程薄殼結(jié)構(gòu)承載力現(xiàn)行評(píng)估方法 152
6.1 引言 152
6.2 基于既往實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的近似評(píng)估方法——NASA SP-8007規(guī)范 154
6.3 基于近三十年實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的改進(jìn)建議 155
6.4 基于數(shù)值分析的近似評(píng)估方法.161
6.4.1 實(shí)測(cè)缺陷評(píng)估方法 161
6.4.2 模態(tài)缺陷評(píng)估方法 162
6.4.3 單點(diǎn)擾動(dòng)載荷方法 163
參考文獻(xiàn) 163
第7章 含缺陷工程薄殼結(jié)構(gòu)承載力高精度預(yù)測(cè)方法 168
7.1 引言.168
7.2 復(fù)雜薄殼缺陷敏感機(jī)理與等效數(shù)值缺陷 168
7.3 多點(diǎn)最不利擾動(dòng)載荷法（WMPLA） 170
7.3.1 WMPLA方法框架 171
7.3.2 WMPLA與現(xiàn)行評(píng)估方法精度比較.172
7.3.3 WMPLA普適性驗(yàn)證 178
參考文獻(xiàn) 180
第8章 工程薄殼高精度穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)技術(shù) 182
8.1 引言 182
8.2 工程薄殼穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 185
8.2.1 軸壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 185
8.2.2 軸外壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 190
8.2.3 工程薄殼工裝設(shè)計(jì) 194
8.2.4 工程薄殼裝配精度調(diào)控技術(shù) 197
8.3 工程薄殼穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)案例 203
8.3.1 光筒薄殼軸壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)案例 203
8.3.2 加筋圓柱殼軸壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)案例 208
8.3.3 密肋加筋圓柱殼軸壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)案例.219
8.3.4 蒙皮桁條軸壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)案例 229
8.3.5 加筋圓柱殼軸外壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)案例 238
參考文獻(xiàn) 241
第9章 工程薄殼分析的若干新進(jìn)展 246
9.1 工程薄殼Hamilton求解方法的應(yīng)用與展望 246
9.1.1 Hamilton求解方法的需求和優(yōu)勢(shì) 246
9.1.2 Hamilton體系的發(fā)展 246
9.1.3 Hamilton求解體系的基礎(chǔ) 247
9.1.4 封閉柱殼屈曲求解的Hamilton體系 250
9.1.5 柱面曲板屈曲求解的辛疊加方法 255
9.1.6 小結(jié) 260
9.2 工程薄殼缺陷敏感性分析的隨機(jī)場(chǎng)建模應(yīng)用與展望 260
9.2.1 隨機(jī)場(chǎng)簡(jiǎn)介 261
9.2.2 圓柱薄殼初始幾何缺陷的隨機(jī)場(chǎng)模型 263
9.2.3 隨機(jī)屈曲載荷分析 267
9.2.4 數(shù)值算例 269
9.2.5 小結(jié) 272
參考文獻(xiàn) 272
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