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7A04铝合金圆管构件轴压稳定性研究 被引量:9
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作者 李振宇 王衬心 +2 位作者 李进军 丁永军 荣彬 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1036-1044,共9页
为研究7A04铝合金圆管构件的轴压稳定性,进行了12个试件的轴压稳定性试验,并建立了与之对应的有限元模型,通过试验验证该模型后进行了参数化分析,最后将整体轴压稳定系数的试验值、参数化分析值与根据各国规范计算的结果进行了对比.研... 为研究7A04铝合金圆管构件的轴压稳定性,进行了12个试件的轴压稳定性试验,并建立了与之对应的有限元模型,通过试验验证该模型后进行了参数化分析,最后将整体轴压稳定系数的试验值、参数化分析值与根据各国规范计算的结果进行了对比.研究结果表明:12个试件均为整体弯曲失稳破坏;根据各国规范计算的整体轴压稳定系数值均低于其试验值与参数化分析值,其中我国的《钢结构设计标准》最接近,美国的新版规范最保守;根据试验及参数化分析数据提出了7A04铝合金圆管构件轴压稳定系数的建议计算公式. 展开更多
关键词 7A04铝合金 圆管构件 轴压稳定性试验 有限元模型 计算公式
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L形波形板钢异形柱轴压性能研究
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作者 白正仙 李广飞 +2 位作者 姜子钦 牛子尧 王刘浩翔 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期76-82,共7页
为提高传统L形钢异形柱的整体稳定性及材料利用率,提出一种新型L形波形板钢异形柱,该柱由工字形钢、波形板及外侧翼板三部分构成。为研究该柱轴压性能及各部分截面参数的影响特征,设计6个模型,采用有限元软件ABAQUS进行弹性屈曲及非线... 为提高传统L形钢异形柱的整体稳定性及材料利用率,提出一种新型L形波形板钢异形柱,该柱由工字形钢、波形板及外侧翼板三部分构成。为研究该柱轴压性能及各部分截面参数的影响特征,设计6个模型,采用有限元软件ABAQUS进行弹性屈曲及非线性分析,研究各模型屈曲模式、荷载-位移曲线、破坏特征,以及整体稳定系数、极限荷载等关键性能指标变化率与截面参数变化率的关系;将各模型整体稳定系数与现行《钢结构设计标准》中的柱构件轴压稳定系数曲线进行对比分析。结果表明:L形波形板钢异形柱屈曲模式均为弯扭屈曲;各模型稳定系数均在b类柱构件轴压稳定系数曲线之上;稳定承压性能随外侧翼板、工字形钢翼缘面积增大而增强,随工字形钢腹板面积增大而减弱。 展开更多
关键词 钢结构 L形异形柱 波形板 轴压稳定性 数值模拟
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变截面格构式结构轴压临界力的高效分析方法 被引量:1
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作者 孟丽霞 于傲群 刘士明 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第12期97-101,共5页
变截面格构式结构为工程实际中常见的复杂杆系结构,为高效、准确地分析其轴压稳定性问题,利用三次样条函数建立变截面格构式梁单元的位移场,基于有限元插值理论推导变截面梁单元的切线刚度矩阵。通过静力凝聚法消除单元节点的曲率自由度... 变截面格构式结构为工程实际中常见的复杂杆系结构,为高效、准确地分析其轴压稳定性问题,利用三次样条函数建立变截面格构式梁单元的位移场,基于有限元插值理论推导变截面梁单元的切线刚度矩阵。通过静力凝聚法消除单元节点的曲率自由度,获得一种全新的两节点变截面格构式梁单元。基于该新型变截面格构式梁单元,采用有限单元法研究悬臂变截面格构式结构和中间等截面两端变截面的组合格构式结构在典型约束下的失稳临界力,并将计算结果与Timoshenko精确解进行对比。结果表明,推导的变截面格构式梁单元是正确的和有效的,该新型梁单元可高效的应用于变截面格构式结构轴压临界力分析。 展开更多
关键词 有限单元法 轴压稳定性 变截面梁单元 格构式结构 失稳临界力 三次样条
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有限元计算结构稳定系数和强度安全系数的比较研究 被引量:5
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作者 张宏生 陆念力 《中国工程机械学报》 北大核心 2020年第4期310-313,共4页
有限元软件被广泛应用于以起重机金属结构为代表的结构稳定性计算中,通过有限元分析可以得到结构的特征值稳定系数k。从轴压稳定性分析角度,选择起重机结构常用材料Q345B和FGS90WV,分别研究了悬臂梁的轴压稳定问题和起重机动臂载荷平面... 有限元软件被广泛应用于以起重机金属结构为代表的结构稳定性计算中,通过有限元分析可以得到结构的特征值稳定系数k。从轴压稳定性分析角度,选择起重机结构常用材料Q345B和FGS90WV,分别研究了悬臂梁的轴压稳定问题和起重机动臂载荷平面外失稳问题,建立了结构的稳定系数k和强度安全系数n之间的关系。研究结果表明:结构的稳定系数k和构件长细比、边界支撑条件、非保向力有关;结构通过轴压稳定校核的前提条件是结构稳定系数k恒大于强度安全系数n。结构稳定系数k需合理取值才能保证结构的安全。 展开更多
关键词 稳定性分析 有限元分析 特征值分析 轴压稳定性 非保向力
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基于等效刚度法的运载火箭网格加筋贮箱结构仿真与优化
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作者 顾秀聪 周遇仁 +2 位作者 冀宾 刘冠华 刘建 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期5-11,共7页
贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各... 贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各层壳与蒙皮通过刚性连接实现刚度叠加,降低模型规模;其次,依据贮箱壁板设计准则,在其结构参数优化中,通过序列二次规划算法对现有结构进行减重设计,在面对新的设计需求时,采用多岛遗传算法在一轮优化中给出了多种结构形式的较优解;最后,经验证贮箱重量可减小15%~20%。通过与整箱精细模型对比,两者误差在5%以内,表明文章结构仿真与优化建模方法在未来火箭贮箱设计中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 网格加筋 等效刚度法 结构设计 轴压稳定性 优化对比
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三种T700级碳纤维及其复合材料性能比较 被引量:5
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作者 李桂洋 李健芳 +2 位作者 杨云华 郭鸿俊 孙宏杰 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期32-36,共5页
对MT700、T700-A及T700-B三种碳纤维拉伸性能、表面形貌、单向板力学性能及网格加筋圆筒轴压稳定性进行逐级对比研究。结果表明:MT700碳纤维拉伸性能达到同级别进口碳纤维水平且具有高模量特征;MT700碳纤维表面均布沟槽的结构特点使得MT... 对MT700、T700-A及T700-B三种碳纤维拉伸性能、表面形貌、单向板力学性能及网格加筋圆筒轴压稳定性进行逐级对比研究。结果表明:MT700碳纤维拉伸性能达到同级别进口碳纤维水平且具有高模量特征;MT700碳纤维表面均布沟槽的结构特点使得MT700/603复合材料体系表现出良好的界面性能和拉伸-压缩匹配性,单向板压缩强度、层剪强度及弯曲强度均明显高于T700-A/603和T700-B/603;MT700/603网格加筋圆筒轴压破坏强度及模量分别达到870 k N和108.2 GPa,相比于T700-B/603分别提高11.5%和33.1%。MT700碳纤维更适用于制备航天领域结构复杂承力构件。 展开更多
关键词 MT700碳纤维 复合材料 力学性能 网格加筋圆筒 轴压稳定性
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