变刚度铺放改善单钉双剪螺栓连接拉伸强度

沿最大主应力方向的变刚度铺放可有效提高复合材料构件的强度。以与孔周围设定区域内,单元格上流场速度矢方向与有限元得到的最大主应力方向之间的差异最小为优化目标,优化有势流场构造参数,从而得到优化的变刚度铺层轨迹。该方法得到的变刚度铺层能最大程度地使纤维主方向与层合板在该点处的最大主应力方向一致。研究结果表明,变刚度铺放不仅可提高层合板的拉伸强度,还可使试件在达到极限载荷后的承载能力下降速度平缓,从而降低了发生瞬时性损坏的概率。

无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙平面外抗冲击性能有限元分析

为研究无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙在平面外冲击荷载作用下的力学性能,基于ABAQUS软件建立有限元模型并利用已有试验验证该模型的有效性,在此基础上分析了冲击质量、冲击能量、轴压比、截面形式等参数对该组合剪力墙抗冲击能力的影响,获得其破坏模式。结果表明:冲击能量相同时,墙体耗散的能量随着冲击质量的增加而增加;冲击质量相同时,冲击能量的变化能够影响墙体各部件的吸能比;较小的轴压比对墙体抗冲击性能有利,设计时可不考虑轴压比参数,结果偏于安全;墙体端部槽钢开口向内较开口向外其抗冲击性能略有提升;含对拉螺栓的墙体抗冲击性能优于含交错栓钉的墙体。结合有限元分析结果,基于冲击作用下梁的塑性位移计算方法,推导出该组合剪力墙在面外冲击荷载作用下的塑性位移计算公式,计算结果与有限元分析结果吻合较好。

高位钢货架结构单螺栓和双螺栓支柱柱脚对比分析

双螺栓连接和单螺栓连接是钢货架柱脚常用的两种方法,但不同承载情况下两者的选型设计缺乏设计规范与校准。通过力学分析对双螺栓连接和单螺栓连接的柱脚节点进行承载力验算,结合两者的施工简便性与经济性,结果表明单螺栓连接更优于双螺栓连接。

不锈钢螺栓连接翘曲试验及有限元分析

采用轻质结构构件常用的奥氏体不锈钢薄板制成双剪螺栓连接件,测定不锈钢螺栓连接板件翘曲对承载力的影响。试验设计了2个双剪螺栓连接试件,端部距离是螺栓连接试件的主要变量。用试验机对双剪试件进行了拉伸试验,并绘制试件的荷载-位移曲线。试验中出现了板件翘曲及试件承载力降低现象。此外,将试验结果与有限元模拟结果进行对比,两者吻合较好,验证了有限元分析的有效性。并采用该模型对不同板厚、端部距离、边缘距离以及螺栓直径的4组8个连接试件进行分析。最后,提出了双剪螺栓连接翘曲极限承载力修正公式,并通过数值模拟结果加以验证。

结合改进单胞模型的单钉双剪层合板螺栓连接结构挤压性能的多尺度表征分析

为提高螺栓连接层合板结构的可靠性和承载能力,基于ABAQUS软件及用户子程序(USDFLD),结合改进的单胞模型,建立了考虑组分材料失效的多尺度数值模型。利用该模型表征分析了单钉双剪层合板螺栓连接结构的力学性能,研究了铺层形式及几何尺寸对连接结构性能的影响。该模型的预报结果与试验结果吻合较好。结果表明:准各向同性层合板螺栓连接结构的挤压强度高于正交各向异性层合板连接结构的挤压强度,前者的失效模式为挤压失效,后者为剪出失效,该模式导致结构承载能力降低,设计中应避免。层合板边径比大于3时,不同宽径比连接结构的挤压强度趋近稳定值;但相同边径比的连接结构,其挤压强度随宽径比的增大而增大,连接结构设计时应给予考虑。