基于振型控制的变厚度梁的优化设计研究

提出了计算梁弯曲振动的新方法。从弯曲变形的角度出发,利用有限差分的方法,建立了梁弯曲振动的计算模型,模型同时适用于等厚度梁和变厚度梁。使用不同类型的梁对模型的准确性进行了验证,结果表明模型具有较好的计算精度。同时,尝试使用该模型进行梁的振型优化设计,对模型做适当的变形后,就可以以梁的频率和振型作为目标,通过数值方法来获取最佳的厚度分布值。最后用一个实例对方法进行了验证,结果表明利用该模型进行梁的振型优化设计是可行的。

两点加载翼缘纵向变厚度工型截面简支梁变形的解析解法

为充分发挥钢板强度和利用纵向变厚度钢板的厚度变化特性,根据简支梁两点加载情况下的内力分布,使用翼缘纵向变厚度工型截面梁。由于梁截面沿梁纵向变化,其刚度与等厚度工型截面梁有较大差异,需要对其进行深入研究。本文采用单位荷载法,运用积分方法推导得到考虑剪切变形影响的变形计算公式;并且结合具体算例,建立有限元计算模型进行对比分析,得出理论解与有限元解相对误差不超过3%,验证了理论解的正确性。分析结果表明:两点加载时采用翼缘厚度变化率为8mm/m的工型截面梁,在承载力相同且满足变形条件时,可节约11%的钢材,大大减少用钢量,并且降低剪切变形影响。此种形式的梁为结构优化设计提供了一种可行性方案。

基于ANSYS Workbench的热结构耦合变厚度轴向运动梁动力学研究

以变厚度轴向运动梁为对象,研究了梁在热结构耦合条件下的动力学特性。采用有限元软件ANSYS Workbench对变厚度轴向运动梁进行热结构耦合分析。结果表明,随着温度的升高,梁的应力应变逐渐增大;梁的厚度比、运行速度对其应力应变也有影响,厚度比越小,应力应变越大,速度越大,应力应变越大。该研究结果对变厚度轴向运动梁的实际生产和应用具有一定理论指导意义。

纵向变厚度(LP)钢板轧制技术和受弯构件承载性能研究

纵向变厚度钢板(LP钢板)是一种新型节约型绿色钢板,可广泛运用于工业与民用建筑、桥梁船舶及其他特种结构当中,其研发和应用对促进结构优化设计,建筑节能减排有重要意义。该文介绍了国内纵向变厚度钢板特殊的轧制与矫直技术,综述了钢板材料力学性能以及翼缘纵向变厚度工形截面简支梁在弹性和弹塑性阶段变形和承载性能的理论、试验和数值分析研究结果,得出了材料性能随厚度变化的规律,提出了翼缘纵向变厚度工形截面简支梁的承载力设计值和正常使用极限状态下变形计算方法。

变厚度复合材料C梁数值模拟与实验

为获取变厚度复合材料C梁在受载情况下不同几何特征位置处的应力分布情况,运用Hypermesh对C梁变厚度区域进行局部精细化的网格划分,运用有限元仿真软件ABAQUS对C梁进行数值模拟计算,基于3维Hashin准则判断复合材料的失效行为,并且设计静态拉伸实验对仿真模型进行验证,结果表明本模型可以准确预测变厚度复合材料C梁各区域的应力分布以及承载能力,从而为实际装配生产中装配协调方案的制订提供理论依据,以提高复合材料结构的装配质量。