薄殼是工程領(lǐng)域的關(guān)鍵承載部件，對其開展輕量化設(shè)計是高端裝備研制的永恒主題。隨著尺寸大型化、構(gòu)型復雜化、承載重型化的發(fā)展趨勢，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，導致其結(jié)構(gòu)設(shè)計同時面臨模型、分析與優(yōu)化三重復雜度挑戰(zhàn)，被認為是最復雜的結(jié)構(gòu)優(yōu)化難題之一。本書作者及團隊長期從事工程薄殼穩(wěn)定性設(shè)計理論與方法研究，相關(guān)成果已應用于多型航空航天裝備結(jié)構(gòu)強度與輕量化設(shè)計。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估方法、高精度穩(wěn)定性實驗等方面，介紹了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及團隊代表性研究成果。
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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)計概述 8
參考文獻 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 弧長法 28
2.5 顯式動力學方法 29
參考文獻 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 計算框架 35
3.2.2 SSM的預測精度驗證 36
3.3 數(shù)值等效剛度法（NSSM） 38
3.3.1 計算框架 38
3.3.2 NSSM的預測精度驗證 43
3.3.3 NSSM的預測效率驗證 46
3.3.4 NSSM對不同加筋構(gòu)型適用性驗證 47
3.3.5 NSSM對不同載荷工況適用性驗證 49
3.4 POD降階屈曲分析方法 55
3.4.1 計算框架 55
3.4.2 光筒殼算例適用性驗證 57
3.4.3 含開口光筒殼算例適用性驗證.61
3.5 振動相關(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 算例驗證 74
參考文獻 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 多級加筋圓柱殼自適應等效模型分析方法 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 圓柱殼算例驗證 103
4.3.3 加筋圓柱殼算例驗證 109
參考文獻 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 缺陷測量技術(shù) 120
5.3.1 接觸式測量技術(shù) 120
5.3.2 基于光學掃描的數(shù)字圖像測量技術(shù) 120
5.4 實測缺陷數(shù)據(jù)處理技術(shù) 125
5.4.1 實測缺陷點云數(shù)據(jù)精簡 125
5.4.2 實測缺陷點云數(shù)據(jù)坐標系校正 128
5.4.3 基于實測缺陷數(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 基于實測缺陷數(shù)據(jù)的圓柱殼缺陷敏感性分析方法 139
5.7.1 金屬光筒實測缺陷敏感性分析 139
5.7.2 加筋圓柱殼缺陷敏感性分析 141
5.7.3 基于點云數(shù)據(jù)的缺陷主成分分析 144
參考文獻 149
第6章 含缺陷工程薄殼結(jié)構(gòu)承載力現(xiàn)行評估方法 152
6.1 引言 152
6.2 基于既往實驗數(shù)據(jù)的近似評估方法——NASA SP-8007規(guī)范 154
6.3 基于近三十年實驗數(shù)據(jù)的改進建議 155
6.4 基于數(shù)值分析的近似評估方法.161
6.4.1 實測缺陷評估方法 161
6.4.2 模態(tài)缺陷評估方法 162
6.4.3 單點擾動載荷方法 163
參考文獻 163
第7章 含缺陷工程薄殼結(jié)構(gòu)承載力高精度預測方法 168
7.1 引言.168
7.2 復雜薄殼缺陷敏感機理與等效數(shù)值缺陷 168
7.3 多點最不利擾動載荷法（WMPLA） 170
7.3.1 WMPLA方法框架 171
7.3.2 WMPLA與現(xiàn)行評估方法精度比較.172
7.3.3 WMPLA普適性驗證 178
參考文獻 180
第8章 工程薄殼高精度穩(wěn)定性實驗技術(shù) 182
8.1 引言 182
8.2 工程薄殼穩(wěn)定性實驗系統(tǒng) 185
8.2.1 軸壓穩(wěn)定性實驗系統(tǒng) 185
8.2.2 軸外壓穩(wěn)定性實驗系統(tǒng) 190
8.2.3 工程薄殼工裝設(shè)計 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)定性實驗案例 203
8.3.1 光筒薄殼軸壓穩(wěn)定性實驗案例 203
8.3.2 加筋圓柱殼軸壓穩(wěn)定性實驗案例 208
8.3.3 密肋加筋圓柱殼軸壓穩(wěn)定性實驗案例.219
8.3.4 蒙皮桁條軸壓穩(wěn)定性實驗案例 229
8.3.5 加筋圓柱殼軸外壓穩(wěn)定性實驗案例 238
參考文獻 241
第9章 工程薄殼分析的若干新進展 246
9.1 工程薄殼Hamilton求解方法的應用與展望 246
9.1.1 Hamilton求解方法的需求和優(yōu)勢 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場建模應用與展望 260
9.2.1 隨機場簡介 261
9.2.2 圓柱薄殼初始幾何缺陷的隨機場模型 263
9.2.3 隨機屈曲載荷分析 267
9.2.4 數(shù)值算例 269
9.2.5 小結(jié) 272
參考文獻 272
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