CFRP-铝合金组合管Keiwitt网壳的弹塑性稳定性

为了研究半刚性节点单层球面网壳的稳定性能,提出其适用的分析方法,利用大型有限元软件ansys建立螺栓球节点的实体模拟方法和半刚性节点单层球面网壳的数值模型.通过试验数据与数值分析结果的比较,证明方法的可行性,进而模拟工程中常用的螺栓球节点,求得其弯曲刚度,对30m跨度的螺栓球节点单层球面网壳进行稳定性分析.结果表明:节点的弯曲刚度不同时,网壳的稳定性能及其失稳模态变化明显;节点的扭转刚度和节点域不同时,网壳的稳定性能基本没有变化;荷载分布不同时,网壳的稳定性能发生改变.节点的弯曲刚度和不同的荷载分布形式是影响单层半刚性球面网壳稳定性能的重要因素.

为全面认识大矢跨比球面网壳的弹塑性稳定性能,利用ansys软件及自编的前后处理程序,有计划地针对132例矢跨比为1/4~1/2的大矢跨比k8型单层球面网壳进行弹性、弹塑性稳定性能分析,并对其中典型算例的塑性发展状况进行了全过程跟踪分析.考察网壳的屈曲模态,分析初始几何缺陷、矢跨比,材料非线性对网壳弹塑性极限承载力的影响.结果表明:大矢跨比情况下,初始几何缺陷的存在会导致网壳的极限承载力降低50%,材料非线性对极限承载力的影响也明显大于常用矢跨比情况,塑性折减系数达到0.4,网壳极易发生提前失稳.建议适当提高大矢跨比球面网壳的稳定性验算安全系数.

以中国现代五项赛事中心游泳击剑馆为依托,通过弹性及非线性屈曲分析,探讨了大跨单层铝合金网壳在四种工况下的稳定性,得到了一些有价值的结论,为同类结构设计提供了理论依据。

目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ansys及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面网壳结构进行双重非线性全过程分析。系统地考察了极限承载力、屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结了初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳结构稳定性能的影响规律。定义并统计了代表材料非线性影响的"塑性折减系数",基于参数分析结果及概率统计方法对单层柱面网壳的"安全系数"取值进行重新核定,结果显示,柱面网壳塑性折减系数取值范围为0.362～0.578,两纵边柱面网壳安全系数取3.4,四边支承柱面网壳取4.5,两端支承柱面网壳取5.4。

cfrp管具有轻质高强的特点,适合于建造大跨度空间网格结构,但其破坏呈脆性,且以节点连接破坏为主,不能充分发挥cfrp材料的优点,为此建议将cfrp与铝合金组合形成cfrp-铝合金组合管来改善其受力性能和构件连接性能。首先对cfrp-铝合金组合长管进行了轴心受压稳定试验研究,得到其基本受力性能与破坏模式。利用有限元方法对组合管的特征值屈曲进行分析,研究不同cfrp铺层角度、厚度和顺序的影响。根据特征值屈曲的分析结果,引入初始几何缺陷,对组合管进行了弹塑性屈曲分析,并将分析结果与试验结果进行了对比,确定了有限元分析模型的合理性,进一步研究了不同长细比、铺层角度和厚度对组合管弹塑性稳定性能的影响机理。最后基于试验结果与数值分析结果,通过修正perry稳定计算公式,得到了cfrp-铝合金组合长管屈曲荷载的计算公式。

穹顶网壳的稳定性分析——本文从静力学角度探讨了穹顶网壳结构的稳定性这一多年来一直困扰着工程界且在各国结构设计规范中均未给出确切解决方法的难题,根据拟壳法的线形理论和非线形理论推导得出了穹顶网壳结构稳定的上、下临界荷载,给出了结构设计的控制条件,...

有计划地针对六种实际尺寸的常用单层球面网壳结构,利用ansys软件及自编的前后处理程序进行了3200余例网壳双重非线性全过程分析。求得网壳的弹塑性极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布,支承条件等因素对单层球面网壳结构弹塑性稳定性能的影响,着重研究考虑材料非线性后网壳极限承载力的变化规律。通过这种大规模参数分析研究,较全面了解单层球面网壳结构的弹塑性稳定性能,为实际工程设计提供了理论依据和设计参考。

球面网壳可以覆盖没有支柱的大空间,而且造型美观,近年来得到快速发展和广泛应用.在众多网壳型式中,有一种新颖的外铺带肋钢板球面肋环型网壳,在鞍钢、武钢等新型煤气柜工程中作为顶盖广泛使用.该结构特点是轻质、大跨,所以稳定性问题特别突出,必须对其进行稳定性分析.本文基于几何非线性有限元理论,借助弧长法,利用结构分析软件ansys,对考虑局部屈曲后强度利用的铺钢板肋环型网壳结构进行全过程计算,绘制了结构的荷载-挠度曲线.通过对荷载-挠度曲线的分析,探讨了结构失稳的原因和屈曲过程,得到了一些有价值的结论.此外,对不同矢跨比及不同截面的铺钢板肋环型网壳进行稳定分析,发现许多有规律的现象.这些结论和发现对工程设计具有一定的指导意义.

采用力学拉伸性能测试和透射电镜微观组织观察,分析欠时效态和峰时效态al-cu-mg-ag合金的热稳定性,并研究热暴露温度和时间对合金组织与力学性能的影响。结果表明:在150℃下,欠时效态合金的稳定性能明显优于峰时效态合金的;峰时效态合金的抗拉强度随着热暴露时间的延长逐渐减小,合金中的强化相-相和少量的θ′相逐渐发生粗化;欠时效态合金的抗拉强度随热暴露时间的延长先增大后减小,合金组织中的析出相数量先增多后减少,并发生粗化;热暴露20h后,欠时效态合金的抗拉强度达到峰值524mpa,比峰时效态合金的强度高19mpa;此时,合金组织中的-相呈弥散分布,并且出现大量细小的θ′相;欠时效态合金在150℃下热暴露1000h后,其抗拉强度减小为434mpa,仍能达到峰时效态合金的86%;当热暴露温度升高至200℃时,随热暴露时间的延长,欠时效态合金的抗拉强度减小,伸长率增大;热暴露1000h后,其抗拉强度降低到307mpa;在250和300℃下热暴露时,欠时效态合金的抗拉强度随时间的延长急剧减小,组织中的强化相数量明显减少,并逐步演变成粗大的平衡相θ相。

以高强铝合金圆筒为研究对象,研究了其在恒温恒载条件下长期承载后的尺寸稳定性和力学性能稳定性。结果表明:该高强铝合金圆筒在40℃温度下承载0.780σ~0.920σ约2×104h以后,其圆度有不同程度的减小,其蠕胀速率与试验载荷之间成指数关系,其环向力学性能与试验前相比,没有显著性差异。

对单层球面网壳进行了几何非线性稳定分析,利用一般空间梁单元的有限元分析,采用特征值屈曲分析预测结构的理论屈曲强度,再以弧长法对结构变形进行全过程跟踪分析,求得极限临界荷载。本文详细分析了40m跨度施威德勒型铝合金网壳在不同荷载作用下的稳定性,以及不同支承条件、不同失跨比对稳定性的影响。

以k8型单层球面网壳结构为例,采用有限元分析软件ansys进行建模和计算,对铝合金网壳进行了几何非线性稳定分析,讨论了矢跨比、荷载分布形式、初始缺陷和支承条件对网壳稳定性承载力的影响。通过与钢网壳比较,得到了一些关于铝合金单层球面网壳稳定性的结论,可为相关的工程设计提供参考。

单层柱面网壳稳定性验算公式——本文有计划地对380例实际尺寸的单层柱面网壳进行了荷载-位移全过程分析,求得了它们的极限承载力。系统地考察了网壳几何参数、初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性的影响。通过这种大规模参数分析的方法,较好地掌握了...

单层球面网壳稳定性验算公式——本文有计划地对400余例实际尺寸的单层球面网壳进行了荷载-位移全过程分析,求得了它们的极限承载力。系统地考察了网壳几何参数、初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性的影响。通过这种大规模参数分析的方法,较好地掌握...

考虑损伤累积的单层球面网壳弹塑性动力稳定研究——针对动力荷载作用下单层球面网壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题，应用有限元方法进行了研究．建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型，并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正，获得...

对1200多例实际尺寸的k8型单层球面网壳进行双重非线性全过程分析,求得它们的极限承载力,并系统考察初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性能的影响,重点讨论材料非线性对网壳极限承载力的影响。通过这种大规模参数分析研究,较全面揭示k8型单层球面网壳弹塑性稳定性能的规律性,在此基础上对以往仅考虑几何非线性影响的k8型网壳极限承载力实用公式进行修正。

对于圆柱壳的加工,由工件材料的性能和结构特点,可知其相对刚度较低,加工工艺性差,易变形,在加工中易产生振动。再生型切削颤振是机床切削振动的主要原因。在现有文献的基础上研究了圆柱壳再生型切削颤振系统极限切削宽度随机床主轴转速变化的规律,并通过动态测试实验、模态实验和动态切削力实验,对切削系统的动力学参数进行识别,最终得到了圆柱壳切削系统稳定性极限图,并在传统稳定性的基础上提出严格稳定区的概念。

扩展有限元法（xfem）以常规有限元和单位分解为基础,在分析断裂问题时克服了常规有限元必须使裂纹面与单元边界一致且裂纹扩展后要重新划分网格的缺点。基于xfem在断裂力学应用中的优势与边坡稳定分析中的强度折减法相结合,对含有张拉裂纹的边坡的稳定性进行研究。通过选取一种与材料模型无关的裂纹尖端富集函数的解空间,将扩展有限元的应用拓展到非线性问题。将扩展有限元对于裂隙边坡稳定性的分析应用于某实际工程滑坡,证明其有效性。

考虑初始缺陷的单层球面网壳动力稳定性数值分析——本文介绍了考虑初始缺陷的单层球面网壳动力稳定性数值分析

网壳结构的整体稳定性分析方法——介绍了壳体结构的四类整体稳定性分析方法，并分别阐述了各类网壳结构整体稳定性分析方法的原理、研究现状及其优缺点，为工程结构分析提供指导，以期提高壳体结构稳定性分析水平。

顺层滑坡弹塑性接触有限元稳定性分析——有限元强度折减法可以作为极限平衡分析方法的一种逆过程。根据已有文献报道和工程实践，建立有限元强度折减法与极限平衡法计算稳定性系数的数理统计相关式，为充分利用极限平衡法计算滑坡稳定性系数的优点、发挥有限元强...

结构的失稳由于具有突发性,往往会带来重大危害。三塔悬索桥在恒载状态下,主缆对中间塔塔顶的约束较边塔弱,有必要对其进行稳定性分析。以泰州大桥为工程实例,采用三维有限元模型,研究了泰州大桥中间塔在施工阶段及成桥阶段的结构弹塑性稳定问题。