薄臂结构屈曲软件前后处理设计文献综述

 2021-10-25 21:29:23

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1研究背景及意义 现如今,人类把钢材、铝材制备成管状物或板状物并将其应用到航空航天、船舶、车辆、金属等工业中,然而这些薄壁结构虽然能够节约资源、降低成本,但却容易发生断裂或屈曲破坏,降低其工业价值。

其中屈曲破坏是薄壁结构失效的主要模式,本课题理论上基于半解析Riccati有线条传递矩阵法展开,设计前后处理界面和存储及加载模块,开发形成薄臂结构屈曲分析软件的前后处理模块,从而实现对薄壁结构的屈曲分析2国内外发展情况 在人类文明的发展史中,我们能看到很多薄壁结构的存在,例如,木板房屋就是人类早期采用薄壁结构的产物。

从18世纪中叶开始,全金属箱形结构桥梁大量出现。

在设计这类桥梁的过程中,S.W.费尔贝恩、E.霍奇金森和Д.И.茹拉夫斯基等人所作的实验和分析,推动了薄壁结构的力学研究。

薄壁结构还应用于船舶和车辆的外壳以及大型建筑物的屋顶和屋架。

20世纪30年代,飞机飞行速度日益提高,要求飞机有光滑的外形,金属薄壁结构就取代了蒙布杆系结构而成为飞行器的主要结构形式。

从那个时候起,人们对薄壁结构系统的理论分析和实验研究.使薄壁结构在工程上得到越来越广泛的应用。

到目前为止,有多种方法被开发并用于研究薄壁构件的屈曲问题,例如,有限单元法、非线性有限元法、广义梁理论(GBT)、半解析有限条法(SA-FSM)和样条有限条法(SP-FSM)、约束有限条法(cFSM)、直接强度法等。

2015年,渥太华大学土木工程部的H.R. Naderian等人使用复杂的有限条法对薄壁冷弯钢结构构件进行屈曲分析,这种方法比普通的有限条方法的主要优点是,它可以处理剪切效应。

2016年,弗吉尼亚理工学院土木工程学院的Junle Cai和Cristopher.D.Moen利用广义梁理论对矩形孔薄壁结构构件进行了弹性屈曲分析,广义梁理论(GBT)是用于分析薄壁结构的理想工具,因为它可以直接计算本征屈曲分析中的屈曲模式参与。

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