加筋板結(jié)構(gòu)是一種由基體結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)筋通過一定的鋪設(shè)方式連接組合而成的結(jié)構(gòu)形式。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,在垂直于面板方向使用加筋條,以提高面板和整體結(jié)構(gòu)的承載能力。與普通板結(jié)構(gòu)相比,加筋結(jié)構(gòu)不僅可在同等重量的前提下提高結(jié)構(gòu)的屈曲破壞臨界壓力,還可以降低初始缺陷對(duì)臨界載荷的影響,因此,加筋板稱為工業(yè)耐壓結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一。加筋板結(jié)構(gòu)因其具有加工容易,比強(qiáng)度較大、結(jié)構(gòu)輕巧、承載力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、能源交通、海洋船舶、橋梁建筑等工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。相比于傳統(tǒng)加筋板,曲線加筋板能夠更充分的發(fā)揮材料力學(xué)性能。在加筋板力學(xué)分析中,板的有限元分析理論通常包括適用于薄板的Kirchhoff理論,即經(jīng)典板理論,以及適用于厚板的Reissner-Mindlin理論。后者雖然考慮了橫向剪切變形,但當(dāng)板較薄時(shí)易出現(xiàn)剪切自鎖及零能模式等問題。因此需要研究同時(shí)適用于薄厚板動(dòng)態(tài)特性分析的曲線加筋板有限元分析方法,本文開展的主要研究工作包括:推導(dǎo)得出了曲線加筋板動(dòng)態(tài)特性分析有限元理論,發(fā)展了一種同時(shí)適用于薄厚板曲線加筋板動(dòng)態(tài)特性分析的有限元方法。離散的Kirchhoff-Mindlin理論采用假設(shè)剪切應(yīng)變場(chǎng)和單元邊界的離散約... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－２直線加筋板固有頻率對(duì)比??

?１０?１５?２０??階次??圖３－２直線加筋板固有頻率對(duì)比??３．３單筋曲線加筋板自由振動(dòng)分析??考慮一四周簡(jiǎn)支的曲線加筋板，筋和板采用相同的各向同性材料，材料參數(shù)為：彈??性模量五?＝７３ＧＰａ，泊松比ｖ＝０．３３，密度ｐ＝２８２３ｋｇ／ｍ３。幾何參數(shù)為：板長(zhǎng)度０．７Ｕ２ｍ，??板寬度０．６０６９ｍ，板厚度／／＝６．２５ｍｍ，筋條高度／Ｚｉ＝２２．４ｍｍ，筋條寬度／＞；５＝４．０６ｍｍ。曲線??筋幾何通過方程尸－３０（０」－０．３５ｘ）２＋０．４來確定。Ｔａｍｉｊａｎｉ和Ｋａｐａｎｉａ＿使用無網(wǎng)格方法對(duì)??此模型進(jìn)行了自由振動(dòng)分析。Ｚｈａｏ—采用等參單元方法，利用一階剪切變形理論模擬板??單元，用Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁?jiǎn)卧M筋條，對(duì)此模型進(jìn)行了研究，分析得到了其固有頻率??和振型。本節(jié)針對(duì)此單筋曲線加筋板模型開展自由振動(dòng)分析，將數(shù)值仿真結(jié)果與??Ｔａｍｉｊａｎｉ，等人和Ｚｈａｏ［８７ｌ等人的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。??？?＾??０．６０６９ｍ??圖３－３單筋曲線加筋板幾何

邊界條件仍為四周固支，材料參數(shù)不變，將其厚度改為；ｚ＝６０ｍｍ，其他幾??何參數(shù)保持不變。由于文獻(xiàn)中沒有對(duì)應(yīng)算例，因此采用Ｎａｓｒｔｒａｎ計(jì)算結(jié)果來對(duì)本文方法??進(jìn)行驗(yàn)證，厚板前６階固有頻率與振型對(duì)比結(jié)果如圖３－５所示。２１表示Ｎａｓｔｒａｎ分析結(jié)??果，匕表示本文方法分析結(jié)果。由對(duì)比結(jié)果可知，本文分析所得固有頻率與振型與Ｎａｓｔｒａｎ??結(jié)果吻合，驗(yàn)證了本文方法在分析厚板曲線加筋板時(shí)的精確性。??３．４單筋曲線加筋板常溫模態(tài)試驗(yàn)??為了從試驗(yàn)角度進(jìn)一步證采用離散的Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ－Ｍｉｎｄｌｉｎ板單元與Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁??單元進(jìn)行曲線加筋板自由振動(dòng)分析的準(zhǔn)確性，本節(jié)針對(duì)單筋曲線加筋板開展常溫模態(tài)試??驗(yàn)研宄。試驗(yàn)件幾何尺寸為：０．６ｍｘ〇．６ｍｘ〇．〇〇５ｍ，筋條高度＆＝２０ｍｍ，筋條厚度＆＝５ｍｍ，??試驗(yàn)件幾何示意圖及試驗(yàn)件正面如圖３－６所示。為了避免連接部位對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影??響，采用了一體化銑切加工的鋁合金曲線加筋板進(jìn)行常溫模態(tài)試驗(yàn)。材料為鋁合金６０６］，??彈性模量瓦＝６９ＧＰａ，泊松比ｖ＝０．３３，密度ｐ＝２６９０ｋｇ／ｍ３。采用圖３－７所示安正系統(tǒng)進(jìn)行??試驗(yàn)，采用“自由－自由”的邊界條件，利用錘擊法進(jìn)行試驗(yàn)。??


本文編號(hào)：3492431