带加强构件的开口薄壁杆件弯扭耦合分析
随着可持续发展建设的日益推进,薄壁杆件以其质量轻、强度高、能充分利用材料等优点越来越多的应用于各行各业。与闭口薄壁杆件相比,开口薄壁杆件的制作工艺相对简单,常可以一次成型,成本相对较低。但其抗扭刚度常常较小,易发生弯扭失稳。而通过在杆件开口处设置横向联系,可大大减小开口断面的翘曲并提高其抗扭刚度。带加强构件的开口薄壁杆件的受力变形特点,则介于开口断面与闭口断面之间。
本文在对加强构件的开口薄壁杆件进行分析时,将整个杆件分为加强构件和开口薄壁杆件两部分。对开口薄壁杆件部分采用经典的符拉索夫理论和库尔布鲁纳.哈丁修正理论,而对加强构件则采用非连续化和连续化两种假定,从而建立了杆件分析的两种不同的计算模型。
又以哈密顿原理和精细积分法为基础,从能量变分原理出发,通过引入对偶变量,分别对该类开口薄壁杆件在加强构件的非连续化和连续化假定下,建立了带加强构件的开口薄壁杆件弯扭耦合分析的哈密顿体系。又在连续化处理加强构件作用的基础上,对杆件进行了二阶分析。并利用两端边值问题的精细积分法,通过MATLAB语言编制相应的程序来求解杆件的广义位移和广义力。最后通过具体算例进行验证,说明了本方法的正确性。
本方法的计算过程简单清晰,且数值解具有较高的精度,为研究带加强构件的开口薄壁杆件的相关问题提供了一种新的思路。
加强构件;开口薄壁杆件;哈密顿对偶体系;弯扭耦合;精细积分法
河北工程大学
硕士
结构工程
胡启平
2012
中文
TU323.7
64
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）