本文關(guān)鍵詞：彎剪載荷下薄壁梁屈曲與后屈曲的結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究

  更多相關(guān)文章： 薄壁梁 開孔 有限元 屈曲 極限承載 參數(shù)化分析

【摘要】：鋁合金加筋薄壁梁是飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件,其靜力破壞形式主要是由于結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲失穩(wěn)造成的。薄壁梁發(fā)生失穩(wěn)后依然能夠繼續(xù)承載,在考慮復(fù)雜的幾何非線性與材料非線性相互作用的情況下,探求薄壁梁屈曲后的剩余強(qiáng)度,解析求解很難實(shí)現(xiàn);薄壁梁的結(jié)構(gòu)形式往往復(fù)雜多變,可能存在結(jié)構(gòu)整體破壞之前先發(fā)生局部屈曲破壞,導(dǎo)致構(gòu)件失去承載能力,進(jìn)一步增加了屈曲問題的復(fù)雜性;另外,實(shí)際影響薄壁梁屈曲承載特性的因素很多,例如外界約束條件、幾何參數(shù)、開孔加筋等,故進(jìn)行合理的力學(xué)建模也面臨諸多挑戰(zhàn)。因此,薄壁梁結(jié)構(gòu)屈曲承載特性研究一直是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的重要研究方向。本文結(jié)合實(shí)際工程技術(shù)需求,綜合解析法、有限元法與試驗(yàn)法進(jìn)行了某典型高強(qiáng)鋁合金加筋薄壁槽形梁的彎剪承載特性研究,旨在深入地探索薄壁梁承載機(jī)理,為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo),主要工作包括以下內(nèi)容:本文以某金屬機(jī)翼大梁彎剪試驗(yàn)為背景,首先進(jìn)行了對(duì)薄壁梁結(jié)構(gòu)的彈性屈曲分析。對(duì)原試驗(yàn)中高強(qiáng)鋁合金加筋薄壁梁進(jìn)行力學(xué)建模,通過有限元線性屈曲分析,得到了薄壁梁在彎剪載荷作用下的臨界屈曲載荷、屈曲模態(tài)以及發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變分布,所得數(shù)據(jù)可為屈曲后極限強(qiáng)度的分析提供參考。其次進(jìn)行了薄壁梁結(jié)構(gòu)的后屈曲非線性分析。在考慮材料非線性和幾何非線性的基礎(chǔ)上,研究了原試驗(yàn)件梁腹板開孔對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載能力的影響,并且考慮到工程中影響薄壁梁穩(wěn)定性及強(qiáng)度問題的因素很多,因此本文還針對(duì)以下幾種幾何參數(shù):翼緣寬厚比、加勁肋分布、開孔位置、開孔大小、開孔形狀等進(jìn)行了參數(shù)化分析,得到了這些幾何參數(shù)對(duì)梁結(jié)構(gòu)極限承載力的影響律,并對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行了曲線擬合,為工程實(shí)踐中薄壁梁的設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：薄壁梁 開孔 有限元 屈曲 極限承載 參數(shù)化分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V214.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 薄壁梁屈曲承載特性研究9-14
• 1.2.2 開孔薄壁梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的參數(shù)化分析14-16
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 薄壁結(jié)構(gòu)屈曲和后屈曲理論18-22
• 2.1 引言18
• 2.2 薄板結(jié)構(gòu)失穩(wěn)準(zhǔn)則18-20
• 2.2.1 靜力學(xué)準(zhǔn)則18-19
• 2.2.2 能量法準(zhǔn)則19-20
• 2.3 薄壁梁結(jié)構(gòu)破壞相關(guān)理論20-22
• 2.3.1 彈塑性變形20-21
• 2.3.2 極限載荷法21-22
• 第3章 薄壁梁彎剪承載特性線性仿真分析22-38
• 3.1 線性屈曲問題—特征值法22-26
• 3.1.1 特征值法的基本原理22-23
• 3.1.2 單元?jiǎng)偠染仃?/span>23-24
• 3.1.3 兩種常見載荷下薄壁結(jié)構(gòu)的彈性屈曲24-26
• 3.2 薄壁梁彎剪承載線彈性建模分析26-37
• 3.2.1 薄壁梁彎剪承載屈曲分析模型27-29
• 3.2.2 有限元線性屈曲分析結(jié)果29-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 薄壁梁彎剪承載特性非線性仿真分析38-56
• 4.1 薄壁梁后屈曲有限元理論38-44
• 4.1.1 材料非線性38-40
• 4.1.2 幾何非線性40
• 4.1.3 弧長法40-44
• 4.2 薄壁梁彎剪承載非線性建模分析44-55
• 4.2.1 薄壁梁彎剪承載后屈曲分析模型44
• 4.2.2 有限元非線性分析結(jié)果44-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號(hào)：666773