921A钢板架欧拉应力计算的标准适用性研究

当欧拉应力超过材料的比例极限时,可用欧拉应力修正曲线计算板架结构的稳定性。目前,国家军用标准适用于低碳钢和低合金钢,未给出材料屈服强度大于441 MPa高强度钢的欧拉应力修正曲线。因此,设计不同柔度的压杆试件模拟纵向带板骨架结构的整体屈曲变形,开展简支约束下的轴压试验,并与理论公式和有限元计算结果进行对比,确定高强度钢板架的临界应力曲线,获取欧拉应力修正曲线的经验公式。通过研究发现,现有标准中的欧拉应力修正曲线高估了板架的临界应力,论文提出的新修正曲线可较准确地计算高强度钢板架的临界应力,从而完善舰船纵向骨架结构的设计与稳定性校核方法。

多维情形铅块有限变形压缩试验和分析

对铅块的有限变形单向和多向压缩进行了试验研究，在此基础上给出了单向压缩时欧拉描述下的本构方 程，并研究了本构模型用于多维压缩时理论分析的可行性。

UHPC薄板屈曲试验及临界板厚比研究

UHPC材料是一种新型纤维增强水泥基复合材料,利用材料强度高的特点设计建造桥梁通常为薄壁箱形结构,薄壁箱梁存在剪力滞效应、扭转畸变、翘曲失稳等问题。为研究UHPC箱梁顶板翘曲失稳,指导UHPC薄壁箱梁结构避免局部失稳破坏先于材料强度破坏,进行不同边界条件均布加载的19个UHPC薄板屈曲荷载试验研究。结果表明:UHPC板的屈曲主要有局部受压破坏、单方向裂缝破坏和双向裂缝破坏3种;屈曲荷载计算应引入材料和制作修正系数0.7;UHPC板最大幅值位于h/2高度,并只产生一个半波。最后对屈曲荷载试验值进行有限元计算分析对比,并通过欧拉公式推导UHPC箱梁顶板的临界板厚比限值。

用有限变形理论研究黏性土试样中变形的局部化问题

基于有限变形理论和中井的下负荷面本构关系模型,研究了平面应变试验中黏土试样变形的局部化问题。推导了适用于中井本构关系模型的稳定、快速收敛的欧拉向后应力积分算法。在局部误差和整体误差都得到精确控制的情况下,用数值方法得到了土体内部明显可见的X型剪切带。在剪切带的形成过程中,剪切带内及其附近单元存在两次塑性不稳定现象,其中第一次在这些单元进入极限状态之前,第二次在极限状态附近。在这两次塑性不稳定现象之后,变形的局部化过程明显加快,剪切带从中间向外沿四个方向迅速传播。同时,指出了这种塑性不稳定现象和单元分叉之间的内在关系。

基于ANSYS的地线支架覆冰失稳原因分析

输电线路地线覆冰导致地线支架失稳垮塌,严重影响了我国电力系统安全稳定运行。基于有限元分析软件ANSYS,以某条500kV输电线路JZ2型直线塔地线支架为研究对象,建立地线支架、中横担、边横担及上曲臂模型,对其在微气象区、最大覆冰工况下所发生的失稳情况进行了受力分析,并与现场调研情况对比,找出其失稳垮塌原因—地线支架承受的压应力远远超过了其欧拉应力。

不同截面形式下的钢管轴压临界载荷影响因素分析

本文基于结构稳定理论中极值点失稳条件,建立方圆两种截面形式的钢管模型[1],研究两种钢管承受轴向载荷时的力学响应,比较在不同构件厚度,长度,截面形状下受轴压作用时的屈曲载荷。基于通用有限元软件Ansys对方圆两种钢管模型进行参数计算验证,结果表明:在构件同等耗材时,圆钢管相比于方钢管具有更高的屈曲载荷;钢管厚度的提升能显著提高构件的临界载荷,构件长度则与厚度所带来的效应相反。数值计算结果与文献提出的理论算法所得计算结果一致,验证了计算结果的可靠性,列出了圆钢管与方钢管临界载荷表,可为工程应用参考。

水面舰艇纵骨架式板格临界应力计算方法

针对当前水面舰艇相关标准中缺少临界应力规范计算方法的问题,依据经典船体梁弯曲理论和板壳稳定性理论,对船用标准的普遍适用性进行了分析,对简化计算公式的可行性进行了研究,对有限元法网格划分原则进行了探讨。结果表明:与静力平衡法相比,简化计算法和CCS法得到的纵骨架式板格欧拉应力偏于保守;而采用有限元法计算板单元欧拉应力时,使用二次积分单元比使用线性积分单元表现出更好的稳定性。该研究可为军标完善和纵骨架式板格临界应力校核提供参考。

弯钢箱梁桥的空间有限元分析与设计探讨

以某立交匝道弯钢箱梁桥为研究对象,建立ANSYS的空间有限元实体模型,结合英国的BS5400及公路—I级荷载标准,对小曲率半径的弯钢箱梁桥进行了计算分析与设计探讨。总结得出此类弯钢箱梁桥在设计计算时的主要问题、关键控制点以及相应的解决措施,为同类桥梁的设计计算提供参考。