PBL加劲型矩形钢管混凝土不等宽T型节点应力集中系数分析

为研究开孔钢板连接件(PBL)加劲型矩形钢管混凝土T型节点的疲劳性能,进行了T型节点支管受拉、面内受弯及面外受弯的应力集中系数分析。基于矩形钢管混凝土T型节点受拉试验,设计了主管为矩形钢管、矩形钢管混凝土和PBL加劲型矩形钢管混凝土,支管为方钢管的T型节点受拉试件,并采用ABAQUS软件对其进行非线性有限元分析,其中主管钢管宽厚比为27,支主管宽度比为0.4。通过非线性有限元数值模拟,分析热点可能出现位置,并采用二次外推法计算得到支主管的应力集中系数。结果表明:PBL加劲型矩形钢管混凝土节点热点出现位置与矩形钢管节点和矩形钢管混凝土节点一致;与矩形钢管混凝土节点相比,PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的应力集中系数显著降低,抗疲劳性能明显提高。

基于有限元仿真的火炮身管外表面缺陷分析

研究了火炮身管外表面的一种失效形式——压坑对身管寿命的影响。探索出一种估算压坑中最大应力强度的方法：定义了压坑应力集中系数,通过MSC.PATRAN建立了压坑模型,利用MSC.NASTRAN及一元线形回归分析了身管外表面压坑的应力分布,实现了多种形状参数的无量纲化,并通过三元线性回归拟合了计算公式,修正了已有标准的欠缺。

钢管混凝土桁架焊接T型管节点热点应力集中系数研究

运用有限元软件ANSYS建立钢管混凝土桁架焊接T型管节点模型,进行支管轴向拉力作用下管节点热点应力集中系数(Stress Concentration Factor,SCF)研究。结果表明:T型管节点的主管冠点处SCF与管径比、径厚比和壁厚比均成正相关,而主管鞍点处SCF虽与径厚比和壁厚比成正相关,但与管径比呈负相关;相比于主管,支管SCF整体水平较低,且随几何参数变化幅度较小;主管SCF沿管节点相贯线的分布模式与管径比、径厚比相关,但受壁厚比的影响很小;管节点SCF最大值与径厚比、壁厚比成正相关,随管径比的变化规律与径厚比的取值有关;基于有限元计算结果,可推导出钢管混凝土桁架焊接T型管节点SCF最大值计算式。

椭圆钢管T型节点应力集中系数分析

为预测椭圆管节点的疲劳性能,优化节点构造设计,以椭圆钢管T型节点为切入点,采用数值模拟方法分析了长轴-长轴、长轴-短轴、短轴-短轴3种可能的连接形式在支管轴拉、面内弯曲和面外弯曲作用下节点的热点应力位置和应力集中系数,同时分析了管壁厚度对应力集中系数的影响。结果表明:进行椭圆钢管节点热点应力试验测点应重点布置于鞍部;在支管轴拉、面内弯曲和面外弯曲作用下,管壁厚度越小,应力集中系数越大;从节点的抗疲劳性能和经济性出发,面外受弯时,建议椭圆钢管节点构造设计以长轴-长轴为主,轴拉和面内受弯时,建议以短轴-短轴为主。

锈坑对钢筋高温后力学性能的影响

为了研究高温后钢筋锈坑的应力分布,通过机械加工来模拟锈蚀钢筋并研究了钢筋在高温后力学性能的变化,最后采用有限元软件计算了模拟锈坑的应力分布.结果表明:对于带有单个模拟锈坑的试件,相同条件下双曲线形锈坑的应力集中系数大于椭圆形锈坑;当模拟锈坑的宽度相同时,其应力集中系数随着深宽比的增大而增大;当经历800℃的高温作用后,模拟锈坑的应力集中系数较常温时下降了10%左右;对于带有2个模拟锈坑的试件,锈坑夹角在30°~90°时的应力集中系数明显增加.