阎龙海， 金冬梅

(黑龙江科技学院 理学院，哈尔滨 150027)

正交实验法薄壁压杆截面稳定性的优化

阎龙海， 金冬梅

(黑龙江科技学院 理学院，哈尔滨 150027)

针对薄壁结构在工程中失稳破坏的问题，采用ANSYS软件对薄壁压杆双重非线性稳定进行分析，以薄壁压杆工字形截面尺寸为稳定极限载荷的影响因子，通过正交实验方法设计实验，得到了各个因子影响的显著性。翼缘宽度对稳定极限载荷的影响最大，翼缘厚度次之。最后依据多元线性回归原理建立了薄壁压杆稳定数学模型并对截面进行了优化设计，稳定极限载荷提高了30%。

薄壁压杆;稳定极限载荷;正交试验设计;多元线性回归

0 引言

目前，一般结构优化设计方法最后都归结到目标函数的极值上。其实要达到优化目的不必仅仅停留在目标函数的极值上，或者不完全归结为求极值问题。也就是说，可以把目标函数当作判断的一个根据，分析影响结构设计的变量，在目标函数邻近的范围内求出各种变量的变化情况及其对目标函数影响的大小，为设计者提供参数以达到优化的目的。薄壁结构具有自身重量轻、弯曲刚度高和承载能力强等特点，在工程领域应用广泛。在荷载作用下薄壁结构破坏的主要形式是屈曲失稳［1－4］，而影响薄壁压杆失稳的最主要因素是的截面尺寸。以工程中的工字型截面为例，影响其稳定的截面变量有腹板的厚度和高度，以及翼缘的宽度和高度。直接建立极限载荷和截面尺寸之间的数学表达式相当困难。……