不锈钢冷成型管截面轴心受压构件的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对不锈钢冷成型管截面轴心受压长柱进行模拟,有限元模型中考虑不锈钢材料的非线性本构关系、冷加工效应、构件的初始缺陷以及构件中的残余应力。将模拟结果与国内外的试验数据进行对比。对比表明:有限元模型能够准确地模拟不锈钢构件的受力全过程,模拟平均误差小于5%;对影响不锈钢轴心受压构件受力性能的因素进行分析,分析表明:方矩管截面的转角区冷加工效应,不锈钢材料力学性能参数变化以及构件的整体缺陷取值对构件的整体稳定性能影响较大,而不锈钢构件的截面对稳定系数影响很小。分析结论可作为建立不锈钢轴心受压构件稳定承载力设计公式的参考。

不锈钢轴心受压构件稳定承载能力计算方法研究

国内外不锈钢材料力学性能的试验资料表明:不同牌号不锈钢材料的力学性能差别较大;同牌号不锈钢材料的力学性能也有一定差别,而材料力学性能变化对轴心受压不锈钢柱的稳定性系数的影响在国外典型不锈钢结构设计规范中均无明确的规定。基于经验证的有限元模型,计算了30种典型不锈钢材料的稳定系数曲线,采用修正正则化长细比概念对Perry公式及K&R公式进行改进,得到适用于常用不锈钢材料力学性能的轴心受压柱稳定系数表达式,并与国内外已有的试验数据进行对比,结果表明,此表达式具有较高的精度,可供我国不锈钢结构设计规程中轴心受压构件设计条文编制参考。