壳体结构的分类
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发布时间：2022-06-18 19:09
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时间：2024-11-24 16:44
分类介绍
壳体结构的种类很多，多根据曲面的几何特性（即两个方向主曲率k1、k2的乘积K,称为高斯曲率）进行分类。当k1、k2同号时，K为正值，称正高斯曲率壳；当k1、k2异号时，K为负值，称负高斯曲率壳；当k1和k2中有一个为零时，K为零，称零高斯曲率壳；此外，尚有混合型曲率壳，即一个壳体内兼有正、负高斯曲率部分。
正高斯曲率壳体：有旋转成形的圆球面壳、椭球面壳、抛物面壳；有平移成形的椭圆抛物面扁壳，简称双曲扁壳。
负高斯曲率壳体：有旋转成形的双曲面壳；平移成形的双曲抛物面扭壳（包括单块扭壳和四块组合型扭壳）、双曲抛物面鞍形壳。
零高斯曲率壳体：有旋转成形的圆柱面壳、锥面壳；平移成形的开口圆柱面壳、椭圆柱面壳、抛物线柱面壳。
混合型曲率壳体：如膜型扁壳，也称无筋扁壳。这种壳在给定荷载作用下只产生均匀相等的薄膜压力，其大部分是正高斯曲率，只在角隅区是负高斯曲率。锯齿形变曲率双曲扁壳有时也属此类。
壳体按壳的厚度与最小曲率半径的比值，分为薄壳、中厚壳和厚壳。比值小于1/20的一般称薄壳，多用于房屋的屋盖；中厚壳及厚壳多用于地下结构、防护结构。
分类方法
计算要点 壳体的内力和变形计算比较复杂。为了简化，薄壳通常采用下述假设：材料是弹性的、均匀的，按弹性理论计算；壳体各点的位移比壳体厚度小得多，按照小挠度理论计算；壳体中面的法线在变形后仍为直线且垂直于中面；壳体垂直于中面方向的应力极小，可以忽略不计。这样就可以把三维的弹性理论问题简化成二维问题进行计算。在考虑丧失稳定的问题时，需要采用大挠度理论并求解非线性方程。厚壳结构的计算则不能忽略垂直于中面方向的应力变化，并按三维问题进行分析（见壳的计算）。
