高强铝合金加筋薄壁梁板元相互作用研究
2019-08-21牛瑞涛高维成
船舶力学 2019年8期
牛瑞涛,刘 伟,高维成
(哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨150001)
0 引 言
现代结构工程发展的一个显著标志为薄壁结构在建筑、能源、海洋工程及航空、航天等工业领域的广泛应用[1]。作为一种典型的薄壁结构,在弯曲和剪切载荷共同作用下薄壁梁的静力失效主要是由组成板元的面外屈曲造成的。
加筋薄壁梁结构设计灵活,结构承载力影响因素较多,在已有的薄壁梁静力承载特性试验研究很少[2-7]的情况下,如何提出得到公认的简单有效薄壁梁承载力计算方法一直是结构工程领域的难点问题。同时,因为薄壁梁由多个局部板元组成,所以各个局部板元之间的相互作用以及局部板元与整体结构之间的相互作用也是结构分析必须考虑的问题[8],但是目前尚未出现考虑屈曲相互作用的薄壁梁结构设计方法。此外,随着高强结构材料的快速发展以及工程结构设计要求的不断提高,由各种高强材料制造而成的承力工程结构越来越多[9],但是相关的结构设计准则尚未建立,目前重要的高强结构设计仍须进行试验验证。
基于以上问题,本文进行了高强铝合金加筋薄壁梁的试验与仿真研究,进一步丰富了薄壁梁承载特性数据;试验发现了一种新的结构承载力相互作用,即由加强筋隔开的不同板元之间同样存在相互作用;建立了能够与试验数据相互验证的有限元模型,并利用此仿真模型研究了材料屈服强度对新发现的板元承载力相互作用的影响。……
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