盘扣式满堂支架施工安全指标及权重等级研究

为避免盘扣式满堂支架施工全过程中安全事故发生及人员伤亡,明确盘扣式钢管支架(简称“盘扣支架”)在施工过程中涉及的安全指标及其权重等级。调研了66起满堂支架施工安全事故与12部相关标准,开展了考虑专家置信指数影响的盘扣支架安全指标重要性程度的调研分析。研究表明:共筛选出77项盘扣支架施工安全指标,基于层次分析法构建了盘扣支架施工安全指标层次结构,经过权重等级划分共提取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级安全指标分别有34项、20项及23项,可为盘扣式满堂支架施工安全管理工作提供理论依据,在一定程度上预防其在施工过程中发生安全事故。

基于连续支承压杆模型的轴心受压柱局部屈曲分析

轴心受压柱局部屈曲分析,一般根据薄板理论建立板件屈曲微分方程,构造满足边界条件的位移场,获得屈曲临界载荷解析解,不仅推导繁琐且不便直观地揭示受压板件屈曲特征及控制参数。本文建立单位宽度受压板条的连续支承压杆模型,将二维板件屈曲问题转化为学生较熟悉的一维压杆屈曲分析。基于连续支承压杆临界载荷的解析解,方便识别典型非加载边约束下板件屈曲半波数。本文旨在深化理解受压板件屈曲性能。

模糊随机结构屈曲问题的区间有限元法

利用可靠度理论中的置信区间和模糊集理论中的λ截集方法,可以把结构中的随机参数和模糊参数转化为区间数。这时模糊随机有限元平衡方程转化为区间方程组,因此利用区间运算方法或蒙特卡洛直接抽样法可以求解模糊随机结构屈曲问题,并且得到一个区间解。如果结合结构稳定性理论,在某些特定的情况下,其计算量与求解一个相应的确定性问题有限元法的计算量相当。

初始几何缺陷对UOE焊管屈曲压溃影响研究

UOE焊管经过一系列成型工艺可以得到高质量的成型结果,但管道截面仍存在一定初始几何缺陷,这将对管道性能产生明显影响。通过试验测定X65钢在循环载荷下的力学性能,并利用有限元分析软件对UOE焊管成型全过程进行模拟,分析主要成型参数对管道屈曲压溃压力的影响。分别采用有限元模拟和试验测量方法确定管道截面初始几何缺陷分布情况,并采用余弦函数形式拟合几何缺陷。结果表明,扩径阶段芯轴数目将对缺陷形式产生影响,且实际厚壁UOE管道几何缺陷形式更接近梨形而非椭圆形。评估厚壁UOE管道性能时,近似认为截面形式为椭圆形可能发生过于保守的问题。

含环向贯穿脱层的轴压圆柱层壳屈曲分析:II——算例分析

脱层的存在将会大大降低层合结构的屈曲载荷。利用含环向贯穿脱层壳的屈曲分析模型 ,对各种算例进行分析。首先通过与经典理论和一阶剪切理论结果的比较 ,验证了分析模型的正确性 ,指出了它们各自的适用范围。考虑了脱层壳的三种不同屈曲模态。分析了不同径厚比、边界条件及脱层长度、深度、位置对脱层壳屈曲载荷的影响。

矩形板屈曲问题的一个小波解

利用Wavelet-Galerkin法分析了四边固支与四边简支矩形板的屈曲问题。以小波作为基函数表示板的挠度,推导出屈曲系数及屈曲模态的计算过程。数值计算给出了不同边长比的矩形板的屈曲系数及屈曲半波数。与传统的三角函数作基函数的Galerkin法及有限元法结果比较,结果表明在一定条件下小波可以作为试函数解决结构力学的屈曲问题。

核心单元开孔对新型铝合金内芯屈曲约束支撑性能影响分析

目的提出一种新型铝合金内芯屈曲约束支撑(PALB),研究核心板开孔对PALB耗能性能的影响.方法采用ABAQUS有限元软件对4组20个PALB构件进行滞回耗能分析,通过对比各构件的滞回曲线、骨架曲线、耗能系数等,分析构件在核心单元开孔形状、横向开孔率、纵向开孔率、开孔排数等因素下的耗能性能.结果核心单元开长条形孔时,支撑可以获得较好的耗能能力及变形特征;支撑耗能随着核心单元横向开孔率的减小而提高;当核心单元纵向开孔率在20%~50%时,支撑耗能随着核心单元纵向开孔率的增加而提高;支撑核心单元横向开双排孔相比开单排孔性能略有提高;核心单元纵向开孔数在5~9时,支撑耗能性能最佳.结论核心板开孔不仅可以降低支撑端部因应力集中而破坏的风险,而且更有利于支撑耗能性能的发挥.

电磁内爆套筒动力屈曲的实验和数值模拟

用实验及数值模拟方法研究了电磁内爆套筒的屈曲响应规律。用电容器组脉冲发生器装置作为驱动源,设计4种不同材料、不同尺寸的金属套筒,通过调节电容器组的充电电压得到不同的加载电流,研究材料及几何参数、加载脉冲特性对套筒屈曲的影响;采用瞬态非线性有限元方法对实验结果进行了数值模拟。研究表明,在同样加载电流作用下相同材料套筒形成的屈曲波数随半径/厚度比增大而增大,不同材料套筒的屈曲波数随屈服强度/塑性强化模量比值增大而增大,而相同材料的屈曲波数不随加载电流的大小而改变;模拟计算结果与实验结果基本吻合。。

含多个边裂纹的矩形截面阶梯形轴压柱的屈曲行为分析

采用Rayleigh-Ritz能量法推导了带多个边裂纹的矩形截面阶梯柱弹性后屈曲过程的控制方程,提出了一个带裂纹轴压柱弹性屈曲全过程的平衡路径模型,同时更正了相关文献中认为裂纹对柱的临界力肯定有影响的错误结论,并针对某一简支阶梯柱,通过数值计算得到了4种裂纹状态下的屈曲前后的平衡路径曲线。分析结果表明:当横向干扰挠度大于一定程度时,裂纹才对轴压柱的临界荷载有影响;当横向干扰挠度小于一定程度时,裂纹只对轴压柱的后屈曲过程有影响,而对临界荷载无影响。

基于有限元法的铸铁闸门螺杆特征值屈曲分析

结合工程实例,利用ANSYS对某铸铁闸门螺杆进行特征值屈曲分析。分析了螺杆的公称直径、支撑长度对屈曲临界荷载的影响,并比较两者的影响差异。结果表明:在铸铁闸门关闭到位的情况下,较小的荷载就可以导致螺杆屈曲;屈曲临界荷载随着屈曲阶数的增大而增大,最大位移则随着屈曲阶数的增大而减小;螺杆的最小屈曲临界荷载随着公称直径的增大而增大,随着支撑长度的增大而减小,均呈非线性关系,但对公称直径的变化更为敏感。

基于边缘屈服准则装配式屈曲约束支撑分析与设计

基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论,建立装配式屈曲约束支撑极限应力、支撑间隙及芯材截面的计算公式。以十字型芯材支撑为例,分析芯材屈曲半波数对支撑极限应力,支撑间隙和芯材截面的影响。研究结果表明,基于芯材边缘屈服准则和弯曲屈曲理论的分析理论可以合理解释试验和有限元分析结果 ,所建立的相关计算公式可用于装配式屈曲约束支撑的设计中。

电磁内爆套筒屈曲的数值模拟

采用瞬态非线性有限元方法对电磁内爆套筒屈曲进行了数值模拟研究。介绍了瞬态非线性有限元方法的基本原理、电磁内爆套筒模拟的基本方法及对实验的模拟结果。通过分析比较认为,建立的数值模拟方法较好地反映了实验结果,可以作为研究分析电磁内爆套筒屈曲的基本方法之一。

防屈曲支撑内核单元特性分析与设计理论研究

根据芯材多波屈曲理论并基于边缘屈服准则,考虑芯材初弯曲以及外包钢刚度,通过理论推导出防屈曲支撑间隙值以及边缘屈服极限应力通用计算公式,分别针对"十字型"和"一字型"芯材截面,针对初弯曲大小、屈曲半波数、芯材长度、芯材宽度和芯材厚度进行影响性分析.根据边缘屈服极限应力增加值推导出屈曲半波数估计值并利用约束比概念提出新的外包钢最小约束刚度.结果表明,文章提出的防屈曲支撑设计公式可以合理解释实验和有限元模拟结果,为防屈曲支撑的设计提供理论依据.

对称双圆弧柱壳的非线性屈曲

对于潜艇艇体耐压壳结构,屈曲特性在设计中被广泛关注。针对一种新型潜艇耐压艇体结构-对称双圆弧环肋柱壳,推导了相应的弹塑性失稳系数。采用非线性大挠度理论,给出了静水压力作用下含初始缺陷的对称双圆弧环肋柱壳大挠度弹塑性屈曲临界压力计算式。讨论了开口角、周向相当波数和初始几何缺陷对临界压力的影响。计算结果表明,开口角对结构弹塑性屈曲的临界压力影响很小,而周向相当波数是影响临界压力的主要因素。

轴向荷载下功能梯度材料圆柱壳的动力屈曲

基于Donnell壳体理论和经典板壳理论,利用Hamilton变分原理得到轴向荷载作用下材料属性呈幂律分布的功能梯度材料圆柱壳的动力屈曲控制方程。根据圆柱壳周向连续性设出径向位移的函数表达,利用分离变量法求解得到功能梯度材料圆柱壳在轴向荷载作用下的动力屈曲临界荷载的解析表达式和屈曲解。利用MATLAB软件编程计算,讨论了径厚比、梯度指数、环向模态数、轴向模态数等对功能梯度材料圆柱壳动力屈曲临界荷载的影响。结果表明:圆柱壳的临界荷载随临界长度的增加而减小;冲击端为夹支的临界荷载比冲击端为简支的临界荷载大,说明约束条件对临界荷载有较大影响;圆柱壳的临界荷载随着模态数的增加而增大,说明临界荷载越大,高阶模态越易被激发;屈曲模态图随着模态数的增加而复杂化。

水运工程桩基压屈稳定计算长度系数探讨

在水运工程桩基压屈稳定计算时,我国现行规范的压杆长度系数μ基于理想约束,但多数水运工程的桩基实际约束与理想约束不符,桩顶假定固定或铰接偏于危险。针对上述问题,在分析桩基实际约束状态和受力状态的基础上,分析建立新的极限平衡方程,得到不同约束状态和不同等效桩数下的压屈稳定长度系数。主要结论为:对于多数工程,当桩尖和桩顶均为铰接时,μ建议不小于1.0;当桩尖固接桩顶铰接或桩尖铰接桩顶固接时,μ建议取值0.80~1.43;桩尖和桩顶均为固接时,μ建议取值0.60~0.72。该结论为水运工程大长细比的桩基优化设计提供依据,也可为规范附录修编提供参考。

考虑二次张拉的钢拱架受力性能分析

为探究不同张拉方案对钢拱架受力性能的影响,利用有限元软件建立某悬拼拱架的有限元模型,以扣索张拉次数为研究对象,研究一次张拉到位和两次张拉工况对拱架受力性能的影响规律。结果表明:相比于一次张拉到位工况,两次张拉工况下拱架最大竖向变形较小,降幅最大约达18.03%;剪力变化幅度最大达22.95%;拱架及拱顶上下弦杆位置的最大应力有不同程度的降低,其他位置则呈增大趋势。

重型卡车车轮螺母选型分析

文章通过对标分析,结合相关标准文件及计算对重型卡车车轮螺母选型进行了分析,主要从车轮螺母失效形式、车轮螺母结构、车轮螺母装配工艺灯方面进行了解析,从而有效改善了车轮螺母售后失效率高的现象,将售后失效率由1%降低到0.1%以下。

防屈曲钢板剪力墙稳定性研究

以新型抗侧力构件防屈曲耗能钢板剪力墙为研究对象,基于板的稳定性理论,考虑混凝土盖板抗弯刚度和抗弯承载力,分析整体和局部屈曲内嵌钢板弹塑性性能,推导出了防屈曲钢板剪力墙整体稳定临界荷载值和最小混凝土盖板厚度表达式.引入钢板非弹性阶段切线模量因数η,优化了防屈曲钢板剪力墙整体稳定临界荷载表达式,得到了非弹性阶段最小混凝土盖板厚度参考式.对板的微分方程推导得到了内嵌钢板屈曲半波数和半波式屈曲褶皱对混凝土盖板挤压力表达式,并进行有限元分析.得到四螺栓单元局部稳定要求螺栓间距方程式,给出了螺栓间距与混凝土盖板厚度之间的关系式和最大螺栓间距与混凝土盖板建议比值,其最大螺栓间距与混凝土盖板厚度比值l0/tc=90.

铝合金薄板零件橡皮囊成形屈曲分析与实验

为了抑制铝合金薄板类零件在橡皮囊成形后出现屈曲的缺陷,采用薄板屈曲微分方程对零件成形后的屈曲进行理论分析,并通过橡皮囊成形实验研究自然时效时间和成形压力对屈曲缺陷的影响。理论分析结果表明:零件法兰屈曲波数与其内外径比有关,通过改变法兰宽度进行实验验证,实验结果与理论分析结果相符;而成形实验结果表明,屈曲缺陷高度随板料自然时效时间的增加而增加,随成形压力的增加而减少。因此,理论分析结果有效,并且可通过减少淬火后成形时间和增加成形压力来抑制屈曲缺陷。