考虑杆件初弯曲的弦支穹顶结构非线性屈曲分析

1

作者 姜正荣 邱俊明 +1 位作者 石开荣 苏昌旺 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第3期561-568,共8页

为揭示杆件初弯曲对弦支穹顶结构稳定承载力的影响规律,以多段直梁法模拟杆件初弯曲,采用随机缺陷模态法引入不同形状及幅值的杆件初弯曲,对弦支穹顶结构进行非线性屈曲分析;引入整体缺陷与杆件初弯曲,考察2种缺陷的共同施加对结构稳定... 为揭示杆件初弯曲对弦支穹顶结构稳定承载力的影响规律,以多段直梁法模拟杆件初弯曲,采用随机缺陷模态法引入不同形状及幅值的杆件初弯曲,对弦支穹顶结构进行非线性屈曲分析;引入整体缺陷与杆件初弯曲,考察2种缺陷的共同施加对结构稳定性能的影响.结果表明:仅考虑杆件初弯曲时,弦支穹顶结构的稳定承载力系数平均值显著降低(最大降幅为33.84%),该结构对杆件初弯曲较为敏感;相比于正弦全波,以正弦半波为初弯曲形状来引入杆件初弯曲,对结构的稳定性更为不利;相比于理想结构,同时考虑整体缺陷与杆件初弯曲时,结构的稳定承载力系数进一步降低(最大降幅为44.80%),但其降幅小于两者分别引入的降幅之和,2种缺陷的同时施加,对结构的稳定承载力存在耦合影响,一定程度上削弱了两者单独引入时的不利影响. 展开更多

关键词 弦支穹顶结构 杆件初弯曲 整体缺陷 非线性屈曲分析

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高压输电线路覆冰倒塔非线性屈曲分析 被引量：42

2

作者 李雪 李宏男 黄连壮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期111-114,共4页

以湖南地区挂靖线220kV输电线路覆冰倒塔为例,按原工程资料建立精细化输电塔-线体系有限元模型。依据三峡地区覆冰资料建立覆冰增长曲线,考虑水平垂直档距、高差、不均匀覆冰和风荷载影响,对覆冰和风荷载作用下输电塔-线体系进行非线性... 以湖南地区挂靖线220kV输电线路覆冰倒塔为例,按原工程资料建立精细化输电塔-线体系有限元模型。依据三峡地区覆冰资料建立覆冰增长曲线,考虑水平垂直档距、高差、不均匀覆冰和风荷载影响,对覆冰和风荷载作用下输电塔-线体系进行非线性屈曲分析,计算出覆冰荷载以及风荷载与覆冰共同作用下输电塔结构的极限承载能力,分析了倒塔的主要原因。研究表明,过载和不均匀覆冰引起的不平衡张力以及风荷载是倒塔的主要原因,重冰区覆冰架空输电线路技术设计规程的荷载水平需要进一步提高。 展开更多

关键词 输电塔-线体系 覆冰 非线性屈曲分析 倒塔

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施威德勒型球面网壳结构非线性屈曲分析及优化设计 被引量：3

3

作者 刘祚秋 刘思威 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期85-88,共4页

以某施威德勒型单层球面网壳采光顶为例,建立了其计算模型。首先利用通用的有限元分析软件An-sys对其进行弹性屈曲分析,得到原设计方案的前三阶弹性屈曲临界荷载。然后将特征值屈曲分析的一阶模态作为初始缺陷,采用几何非线性屈曲分析... 以某施威德勒型单层球面网壳采光顶为例,建立了其计算模型。首先利用通用的有限元分析软件An-sys对其进行弹性屈曲分析,得到原设计方案的前三阶弹性屈曲临界荷载。然后将特征值屈曲分析的一阶模态作为初始缺陷,采用几何非线性屈曲分析得到非线性屈曲荷载。最后在非线性屈曲分析结果的基础上对原方案进行了优化设计,计算结论对工程设计有参考价值。 展开更多

关键词 球面网壳 几何非线性 非线性屈曲分析 优化设计

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基于非线性屈曲分析的井架承载能力评估方法 被引量：2

4

作者 许茂 冯加权 杜强 《石油机械》 北大核心 2010年第9期10-12,共3页

介绍了井架承载能力的评估方法,分析了小井架轴向载荷与一阶固有频率平方之间的关系,认为在轴向载荷较小时结构的非线性程度较低,可以忽略非线性的影响,但是当轴向载荷接近临界载荷时其非线性程度不能忽略,需要用非线性屈曲分析来获得... 介绍了井架承载能力的评估方法,分析了小井架轴向载荷与一阶固有频率平方之间的关系,认为在轴向载荷较小时结构的非线性程度较低,可以忽略非线性的影响,但是当轴向载荷接近临界载荷时其非线性程度不能忽略,需要用非线性屈曲分析来获得结构的临界载荷。为此,提出了一种基于非线性屈曲有限元计算与模态试验相结合的井架承载能力评估方法,即利用模态试验结果对有限元模型参数进行修正,通过ANSYS的非线性屈曲分析功能确定井架结构的临界载荷。计算结果表明,基于模态试验修正后的有限元计算结果更接近结构的实际临界载荷。 展开更多

关键词 井架 承载能力 临界载荷 非线性屈曲分析 有限元计算 模态试验

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肋骨侧向失稳的非线性屈曲分析

5

作者 王诚 王金 石少卿 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第6期58-63,共6页

环肋圆柱壳作为一种典型的压力容器,通常在周向布置肋骨来提高其稳定性,随着深水压力的逐渐增大,肋骨发生侧向失稳的可能性逐渐增加,进而影响环肋圆柱壳的整体稳定性。针对这一问题,采用有限元法对环肋圆柱壳进行非线性屈曲分析,研究壳... 环肋圆柱壳作为一种典型的压力容器,通常在周向布置肋骨来提高其稳定性,随着深水压力的逐渐增大,肋骨发生侧向失稳的可能性逐渐增加,进而影响环肋圆柱壳的整体稳定性。针对这一问题,采用有限元法对环肋圆柱壳进行非线性屈曲分析,研究壳板和肋骨发生变形的先后顺序,以及节点应力随载荷的变化情况,通过对比分析得到初始几何缺陷对环肋圆柱壳极限承载能力的影响规律和肋骨发生侧向失稳时的破坏机理,以期为工程设计提供参考。 展开更多

关键词 环肋圆柱壳 低矮型肋骨 侧向稳定性 非线性屈曲分析

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基于多尺度模型的单层网壳非线性屈曲分析 被引量：2

6

作者 王兆毅 王宪杰 +3 位作者 张帆 赵颖 奂瑾 江鑫禹 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第15期6219-6227,共9页

为同时模拟细观节点的局部变形和宏观结构的整体稳定性,通过对全梁一致单元模型的屈曲分析得出力学响应集中的重点区域,对该区域进行精细化建模,采用壳单元离散,宏观结构采用梁单元离散。建立了基于多点约束法的多尺度模型,并对多尺度... 为同时模拟细观节点的局部变形和宏观结构的整体稳定性,通过对全梁一致单元模型的屈曲分析得出力学响应集中的重点区域,对该区域进行精细化建模,采用壳单元离散,宏观结构采用梁单元离散。建立了基于多点约束法的多尺度模型,并对多尺度模型及全梁单元模型进行了模态分析、考虑初始缺陷的双重非线性屈曲分析。对比结果可知:基于多点约束法的多尺度模型不会改变结构的频率、周期等固有特性,但因刚度分布的改变会导致振型变化;多尺度模型的稳定临界荷载相比一致单元模型有不同程度的降低。研究表明:多尺度模型能较为精准地模拟出细观节点的受力和变形,更贴近于实际工程的同时,在宏观层面的分析上也不失可信度。 展开更多

关键词 单层网壳 多尺度模型 自振特性 非线性屈曲分析 多点约束法

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工程结构整体屈曲的临界荷载分析 被引量：32

7

作者 韩庆华 金辉 +1 位作者 艾军 刘兴业 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1051-1057,共7页

很多工程结构的承载力取决于整体屈曲分析所确定的稳定承载能力．一般认为特征值屈曲计算值是非线性屈曲计算值的上限,而且按照第一阶屈曲模态施加初始缺陷必将减小临界荷载,通过数值计算表明实际工程中会出现相反的结果,并根据屈曲理... 很多工程结构的承载力取决于整体屈曲分析所确定的稳定承载能力．一般认为特征值屈曲计算值是非线性屈曲计算值的上限,而且按照第一阶屈曲模态施加初始缺陷必将减小临界荷载,通过数值计算表明实际工程中会出现相反的结果,并根据屈曲理论研究了上述现象的机理．比较了不同的屈曲类型屈曲后平衡路径的发展特征及其缺陷影响,采用若干典型结构作为算例对特征值屈曲分析进行探讨,发现其适用范围为直柱、框架及平板结构,并以实际结构为例进行了验证．通过分析得知:不同类型的屈曲形式有着不同的缺陷敏感性;屈曲后平衡路径的发展特征决定了特征值屈曲分析的偏差情况;对极值点屈曲的结构进行临界荷载分析,需要施加正负缺陷进行比较以得到最低临界荷载值． 展开更多

关键词 极值点 分支点 临界荷载 特征值屈曲分析 非线性屈曲分析 初始缺陷

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考虑缺陷的大型风力机塔筒屈曲分析与稳定性设计 被引量：10

8

作者 潘方树 王法武 +1 位作者 柯世堂 唐敢 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2659-2664,共6页

介绍了风力机塔筒在多荷载联合作用下临界屈曲荷载的工程算法与有限元分析方法,并以某5 MW风力机塔筒为研究对象,对比分析不同方法得到的临界屈曲荷载。计算结果表明,线性屈曲分析由于未考虑非线性因素的影响,得到的临界屈曲荷载偏大,... 介绍了风力机塔筒在多荷载联合作用下临界屈曲荷载的工程算法与有限元分析方法,并以某5 MW风力机塔筒为研究对象,对比分析不同方法得到的临界屈曲荷载。计算结果表明,线性屈曲分析由于未考虑非线性因素的影响,得到的临界屈曲荷载偏大,而非线性屈曲分析与工程算法得到的计算结果相近。根据计算结果得出,相关标准提出的工程算法存在一定的局限性,在实际验算中需采用有限元方法进行辅助分析,同时提出一种考虑初始缺陷的非线性屈曲分析方法。 展开更多

关键词 风力机塔筒 稳定性验算 工程算法 非线性屈曲分析 临界屈曲荷载

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履带起重机臂架稳定性分析 被引量：3

9

作者 王耿华 常大帅 +1 位作者 罗国富 李客 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2014年第3期72-77,共6页

针对履带起重机大量采用高强度钢,其刚度和抗失稳能力随之降低的问题,研究了起重机臂架稳定性的影响因素.利用有限元软件ANSYS建立了臂架模型,对其进行静态分析及特征值屈曲分析,以特征值屈曲模态形状作为初始缺陷,对臂架进行非线性屈... 针对履带起重机大量采用高强度钢,其刚度和抗失稳能力随之降低的问题,研究了起重机臂架稳定性的影响因素.利用有限元软件ANSYS建立了臂架模型,对其进行静态分析及特征值屈曲分析,以特征值屈曲模态形状作为初始缺陷,对臂架进行非线性屈曲分析.通过对计算结果进行分析,发现风载荷和回转惯性力对臂架的稳定性影响相对较小,偏摆力是导致臂架失稳的主要因素. 展开更多

关键词 履带起重机臂架 有限元模型 非线性屈曲分析 稳定性

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盘扣式模板支架安全承载试验及数值模拟研究 被引量：6

10

作者 白万民 李文坡 +1 位作者 张凌博 刘京红 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2528-2535,共8页

模板支架是建筑工程中一个危险性较高的分项工程,它的结构安全性直接影响着整个建筑工程的质量和安全。盘扣式模板支架以其轻质高强、适用性广、操作方便等优点成为国家大力提倡的新型模板支架。设置不同斜杆布设形式与立杆对接构建模型... 模板支架是建筑工程中一个危险性较高的分项工程,它的结构安全性直接影响着整个建筑工程的质量和安全。盘扣式模板支架以其轻质高强、适用性广、操作方便等优点成为国家大力提倡的新型模板支架。设置不同斜杆布设形式与立杆对接构建模型,进行了三种盘扣式模板支架安全承载试验并进行了有限元模拟分析。试验结果显示,斜杆布设形式为对角布置时,模板支架承载性能最好。究其原因:对角布置荷载传递路径明确,不易使架体发生水平倾倒及竖向屈曲失稳。对单元架体进行非线性的后屈曲分析,与实际的试验结果相当接近,误差都在8%以内。数值计算与试验结果的相互验证为建立正确的模板支架有限元计算模型奠定了基础,可为进一步进行实际工程项目模板支架的数值分析研究提供参考。 展开更多

关键词 安全工程 模板脚手架 数值模拟 验证试验 非线性后屈曲分析 稳定承载力

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摩擦与配合间隙对超长大型液压缸承载能力影响规律研究 被引量：7

11

作者 周志雄 魏晓红 +1 位作者 陈伟光 李伟 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期47-52,共6页

以水利工程中启闭机油缸为例,对超长大型液压缸最大轴向载荷进行计算分析.研究了两端耳环与支座轴销之间的摩擦、缸筒与活塞杆的配合间隙对轴向承载能力的影响规律,利用有限元软件ANSYS对液压缸进行非线性屈曲分析.样机试验得出最大轴... 以水利工程中启闭机油缸为例,对超长大型液压缸最大轴向载荷进行计算分析.研究了两端耳环与支座轴销之间的摩擦、缸筒与活塞杆的配合间隙对轴向承载能力的影响规律,利用有限元软件ANSYS对液压缸进行非线性屈曲分析.样机试验得出最大轴向载荷为580kN,与理论计算值相差约6%,验证了理论模型的合理性.分析结果表明,由强度条件确定的极限载荷小于由稳定性条件确定的临界载荷,液压缸允许的最大轴向载荷由极限载荷衡量.随着配合间隙的减小或摩擦因数的增大,液压缸轴向承载能力增加,如当摩擦因数从0增加到0.3,允许的最大轴向载荷增加约5.5%. 展开更多

关键词 超长大型液压缸 承载能力 配合间隙 摩擦 非线性屈曲分析

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新型折叠卷收式反射阵天线的设计与制作 被引量：7

12

作者 关富玲 汪有伟 杨超辉 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期466-471,共6页

设计了一种新型折叠卷收式反射阵天线,减少了天线展开前的质量和体积.为了使反射面得到最好的平面精度,从理论上证明反射面的边界形状应当为圆形.给出了悬索详细的设计计算方法.在此结构中使用了一种新型的、通过钢卷尺强化的充气可展... 设计了一种新型折叠卷收式反射阵天线,减少了天线展开前的质量和体积.为了使反射面得到最好的平面精度,从理论上证明反射面的边界形状应当为圆形.给出了悬索详细的设计计算方法.在此结构中使用了一种新型的、通过钢卷尺强化的充气可展开铝箔圆管.通过非线性屈曲分析,研究了钢卷尺的厚度、圆心角角度以及铝箔厚度等因素对圆管承载力的影响,并通过实验验证了非线性屈曲分析结果的正确性.最终制作了这种新型天线,并对其展开后的形面精度进行了测试,实验证明此种新型天线完全可以满足反射阵天线的精度要求. 展开更多

关键词 反射阵天线 悬索设计 非线性屈曲分析 形面精度

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输电塔结构的动力稳定性研究 被引量：21

13

作者 李庆伟 李宏男 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第2期202-207,共6页

作为一种重要的生命线工程,输电线路的破坏会造成巨大的经济损失。统计显示,风荷载作用下输电塔结构的动态侧倾失稳是输电线路经常发生的破坏形式之一。因此,对风作用下输电塔结构的失稳破坏进行研究有着十分重要的意义。本文应用谐波... 作为一种重要的生命线工程,输电线路的破坏会造成巨大的经济损失。统计显示,风荷载作用下输电塔结构的动态侧倾失稳是输电线路经常发生的破坏形式之一。因此,对风作用下输电塔结构的失稳破坏进行研究有着十分重要的意义。本文应用谐波叠加法模拟脉动风场,分别采用Budiansky-Roth准则和动态增量法(IDA)结合位移相等准则这两种方法,基于ANSYS的非线性屈曲分析和时程分析模块,对沈阳某输电塔的抗风动力稳定性进行了研究。结果表明,风的动力特性对结构稳定性影响较大,现行规范中按等效静力风荷载进行计算是偏于不安全的。 展开更多

关键词 输电塔 非线性屈曲分析 动力稳定性 动态增量法(IDA)

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一种新型施工设备结构的稳定性计算研究 被引量：2

14

作者 张洵安 何官剑 +1 位作者 周湘鄂 孙计军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期498-502,共5页

作者首次提出研制一种用于一般建筑工程及高层建筑工程的施工、建筑外装修、已有高层建筑的清洁和维修的施工设备,该设备具有自动化程度高、操作灵活、使用方便等诸多优点,其主要的结构包括附着支架、操作台、液压爬升系统。采用ANSYS... 作者首次提出研制一种用于一般建筑工程及高层建筑工程的施工、建筑外装修、已有高层建筑的清洁和维修的施工设备,该设备具有自动化程度高、操作灵活、使用方便等诸多优点,其主要的结构包括附着支架、操作台、液压爬升系统。采用ANSYS非线性屈曲分析及工程实用算法对附着支架稳定性做了计算研究,结果表明该结构设计合理,满足工程使用要求,计算结果可以作为工程实际应用的依据。 展开更多

关键词 附着支架 非线性屈曲分析 稳定性

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局部点蚀损伤下H型钢柱承载能力研究 被引量：3

15

作者 杨明飞 王辛 +2 位作者 陈宜网 沙志平 朱克川 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1020-1027,共8页

为了研究局部点蚀损伤对H型钢柱承载能力的影响,建立数值模型并理论验证了其合理性。以实际结构中损伤位置为参考,分别在柱脚和柱中位置的翼缘和腹板上布置不同腐蚀程度的点蚀坑,并对各组模型进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到... 为了研究局部点蚀损伤对H型钢柱承载能力的影响,建立数值模型并理论验证了其合理性。以实际结构中损伤位置为参考,分别在柱脚和柱中位置的翼缘和腹板上布置不同腐蚀程度的点蚀坑,并对各组模型进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其屈曲模态和极限承载能力。研究结果表明:不同分布位置、不同腐蚀程度下的H型钢柱屈曲模态并未发生明显改变,均表现为在弱轴平面的弯曲失稳;极限承载力折减系数(r)与壁厚损伤度(α)近似呈现线性关系,与点蚀损伤强度(DOP)之间的关系可用二次多项式较为准确的描述,且随着α和DOP增长,r的降低速度有逐渐加快趋势;局部点蚀范围越靠近柱中,H型钢柱承载力损失越多,故柱中为局部点蚀敏感区;用失重率(D_(w))可较好的综合考虑α和DOP对钢柱承载能力的影响,r和D_(w)在各工况下均表现出较好的近似线性关系,在实际工程中,可用失重率对局部点蚀损伤下H型钢柱进行安全性评级。 展开更多

关键词 H型钢柱 局部点蚀损伤 极限承载能力 特征值屈曲分析 非线性屈曲分析 点蚀损伤强度

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