江门中微子实验(JUNO)中心探测器结构在浮力下的整体稳定性研究

介绍了江门中微子实验(JUNO)中心探测器主体不锈钢结构的结构体系,阐述了结构在巨大浮力作用下的整体稳定性问题及失稳模式,并针对结构的特点提出了结构整体稳定性评价标准。通过对一系列模型的稳定性分析和对比发现结构主要的失稳形式是有机玻璃球在浮力作用下的整体旋转上升。与不锈钢网壳刚接的撑杆的数目和位置是影响结构整体稳定性的重要因素。所有撑杆两端均铰接的方案存在提前失稳的风险。有机玻璃球的初始整体旋转、撑杆与有机玻璃球表面不完全垂直等初始缺陷会一定程度上削弱结构的整体稳定性。随着撑杆随机偏转角标准差的增加,结构整体稳定性呈缓慢降低的趋势。根据分析结果,结构考虑初始缺陷的双非线性稳定承载力系数可取3.35,满足设计要求。