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《彎剪載荷下薄壁梁屈曲與后屈曲的結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文彎剪載荷下薄壁梁屈曲與后屈曲的結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究RESEARCHOFSTRUCTURALPARAMETERSONBUCKLINGANDPOST-BUCKLINGFORTHIN-WALLEDBEAMSUNDERBENDINGANDSHEARINGLOAD程超哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào):V215.2學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào):530密級(jí):公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文彎剪載荷下薄壁梁屈曲與后屈曲的結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究碩士研究生:程超導(dǎo)師:高維成教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:固體力學(xué)所在單位:航天科學(xué)與力學(xué)系答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)Clas
2、sifiedIndex:V215.2U.D.C:530DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFSTRUCTURALPARAMETERSONBUCKLINGANDPOST-BUCKLINGFORTHIN-WALLEDBEAMSUNDERBENDINGANDSHEARINGLOADCandidate:ChengChaoSupervisor:Prof.GaoWeichengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:SolidMechanicsAffi
3、liation:SchoolofAstronauticsDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要鋁合金加筋薄壁梁是飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件,其靜力破壞形式主要是由于結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲失穩(wěn)造成的。薄壁梁發(fā)生失穩(wěn)后依然能夠繼續(xù)承載,在考慮復(fù)雜的幾何非線(xiàn)性與材料非線(xiàn)性相互作用的情況下,探求薄壁梁屈曲后的剩余強(qiáng)度,解析求解很難實(shí)現(xiàn);薄壁梁的結(jié)構(gòu)形式往往復(fù)雜多變,可能存在結(jié)構(gòu)整體破壞之前先發(fā)生局部屈曲破壞,導(dǎo)致構(gòu)件失去承載能力,進(jìn)一步增加了屈曲問(wèn)題的復(fù)雜性;另外,實(shí)際
4、影響薄壁梁屈曲承載特性的因素很多,例如外界約束條件、幾何參數(shù)、開(kāi)孔加筋等,故進(jìn)行合理的力學(xué)建模也面臨諸多挑戰(zhàn)。因此,薄壁梁結(jié)構(gòu)屈曲承載特性研究一直是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的重要研究方向。本文結(jié)合實(shí)際工程技術(shù)需求,綜合解析法、有限元法與試驗(yàn)法進(jìn)行了某典型高強(qiáng)鋁合金加筋薄壁槽形梁的彎剪承載特性研究,旨在深入地探索薄壁梁承載機(jī)理,為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo),主要工作包括以下內(nèi)容:本文以某金屬機(jī)翼大梁彎剪試驗(yàn)為背景,首先進(jìn)行了對(duì)薄壁梁結(jié)構(gòu)的彈性屈曲分析。對(duì)原試驗(yàn)中高強(qiáng)鋁合金加筋薄壁梁進(jìn)行力學(xué)建模,通過(guò)有限元線(xiàn)性屈曲分析,得到了薄壁梁在彎剪載荷作用下的臨界屈曲載荷、屈曲模態(tài)以及發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的應(yīng)
5、力應(yīng)變分布,所得數(shù)據(jù)可為屈曲后極限強(qiáng)度的分析提供參考。其次進(jìn)行了薄壁梁結(jié)構(gòu)的后屈曲非線(xiàn)性分析。在考慮材料非線(xiàn)性和幾何非線(xiàn)性的基礎(chǔ)上,研究了原試驗(yàn)件梁腹板開(kāi)孔對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載能力的影響,并且考慮到工程中影響薄壁梁穩(wěn)定性及強(qiáng)度問(wèn)題的因素很多,因此本文還針對(duì)以下幾種幾何參數(shù):翼緣寬厚比、加勁肋分布、開(kāi)孔位置、開(kāi)孔大小、開(kāi)孔形狀等進(jìn)行了參數(shù)化分析,得到了這些幾何參數(shù)對(duì)梁結(jié)構(gòu)極限承載力的影響律,并對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行了曲線(xiàn)擬合,為工程實(shí)踐中薄壁梁的設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞:薄壁梁;開(kāi)孔;有限元;屈曲;極限承載;參數(shù)化分析-I-AbstractAbstractAluminumreinforced
6、thin-walledbeamsarethemajorload-bearingmembersoftheaircraftstructures,whosestaticfailureiscommonlycausedbystructuralbucklingphenomena.Thethin-walledbeamscancontinuetobearloadwhentheirstructurehavelostthestability.Bucklingproblemsofthin-walledbeamsinvolvetoocomplexinteractionbetweengeometric
7、nonlinearityandelastoplasticitytobeanalyticallysolved;itfurthercomplicatesthebucklingissuethatflexiblestructuraldesignalwaysinducescomprehensivelocal-globalinteraction;moreover,therearemanyfactorsaffectingbucklingbehaviorofthin-walledbeams,whichmeanmulti