侧边约束对复合材料加筋板屈曲及后屈曲特性的影响

对侧边受到简支约束和固支约束的复合材料工型加筋板进行轴压试验和数值模拟,研究侧边约束对加筋板屈曲及后屈曲特性的影响,并进一步探讨分析结构破坏机理。轴压试验中使用影像云纹实时监测加筋板失稳模态,数值模拟基于ABAQUS使用Hashin层内失效准则和界面单元模拟脱粘建立有限元模型。计算结果与试验结果相吻合。研究表明不同侧边约束下加筋板具有相似的失稳模态和破坏模式,尽管侧边固支加筋板失稳载荷高于侧边简支加筋板,但其承载能力并无明显提高;加筋板结构承载主要由筋条决定,而筋条蒙皮大面积脱粘发生在结构失效之后。     

土石坝加筋有限元数值模拟

运用复合材料法模拟土工格栅加筋单元,对格栅加筋堆石坝坝顶堆石进行了数值模拟。计算中,土石料采用非线性弹性模型模拟,并用拟静力法模拟地震动荷载。对无地震和有地震两种情况下的加筋效果及加筋层数和格栅模量对加筋效果的影响进行了分析研究,并对格栅加筋机理加以解释。数值模拟结果表明:格栅加筋有利于增加土石坝坝顶堆石的稳定性和抗震性能,随加筋层数和格栅模量的增加,加筋效果愈加显著。     

自动铺丝变刚度加筋板结构承载能力分析

对自动铺丝带来的变刚度问题研究近期才引起关注,目前还处于探索阶段,变刚度加筋结构的工程应用仍需要大量的机理性探究作为数据支撑。基于分段线性化的离散思想和纤维平移法,使用Matlab/ABAQUS杂交建模法建立变刚度层板有限元模型。考虑材料刚度退化及筋条与蒙皮之间的界面损伤,基于Hashin准则编写的子程序,研究了变刚度蒙皮加筋板在压缩和压剪组合载荷下的承载能力。对比直线铺放加筋板和变刚度加筋板的载荷-位移曲线,证明采用合理的曲线铺丝设计,加筋板的承载能力可以得到显著提高,通过对几种加筋板在上述2种载荷工况下的渐进失效分析,研究了变刚度蒙皮加筋板的失效机理和其对整体承载性能的影响。实验结果表明:采取合理的变刚度蒙皮的方式能够较为显著地提高加筋板的刚度,提高结构的极限承载能力。     

土工格栅防护浅埋HDPE管道的力学性能数值分析

为了研究不同加筋防护形式下埋地管道力学性能的差异,借助ABAQUS软件对静载作用下采用土工格栅防护浅埋HDPE管道的效果进行了数值模拟.结果表明:仅在管道上方加筋时其极限承载力可提高约0.7倍,而采用倒U形或环包式加筋时可提高约2.0倍;格栅加筋可有效抑制管道变形,且随着筋材数量的增加,埋地管道破坏形式由加载板地基破坏...     

复合材料分层破坏混合断裂准则

有些复合材料经常发生分层破坏,复合材料纤维的"分层"通常保持在同一平面内的延伸和扩展,类似于断裂力学中裂纹的扩展.将复合材料的混合裂纹看成为Ⅰ型裂纹和Ⅱ型裂纹的叠加,根据断裂力学中能量释放率的观点建立了混合裂纹的断裂准则,并用以分析复合材料混合裂纹的分层破坏现象.     

黄土山区非对称加筋路堤受力特性研究

由于受到黄土山区地形地貌条件的制约,在黄土山区修筑高速公路时经常会遇到非对称路堤问题,而非对称路堤极易引起各类路基路面病害.基于有限元分析软件,建立了非对称路堤数值模型,对比分析了未加筋、格栅加筋和EPS加筋3种工况下非对称路堤受力和变形特性.最后,针对运煤通道交通荷载特点,着重探讨了非对称交通荷载作用下3种工况下路堤的工作特性.研究结果表明:路堤施工过程中,EPS加筋技术处治效果要优于格栅加筋;但交通荷载作用下格栅加筋工况下路堤沉降、侧向变形明显小于EPS加筋工况,非对称路堤处治时宜采用格栅加筋技术.     

加筋防护埋地管道静载特性的数值模拟与参数分析

目前城市市政工程埋地管道的安全与防护是管理部门日益关注的重点,论文基于有限元数值模拟了静载作用下格栅加筋防护埋地管道的力学响应,综合对比研究了筋材埋深、长度和加筋层数等因素对埋地管道的力学与变形影响,数值计算结果表明:综合管道应力、变形和加载板极限承载力,确定了顶层筋材最佳埋深和长度分别为0.4倍加载板宽度和5倍管道外径;同等条件下,增加格栅加筋层数,地表加载板极限承载力显著增加,且在距中心点相同距离时,底层筋材的应力最大,顶层筋材的应力相对较小。     

复合材料角交层板的损伤扩展研究

本文对（３０４／－３０４）ｓ和（４５４／－４５４）ｓ碳／环氧复合材料层板中的典型损伤状态进行了实验观察和分析。采用准三维有限元模型对引起分层损伤产生和扩展的自由边层间应力以及应变能释放率的特点进行了分析和讨论。结果表明对于角交复合材料层极，损伤的主要形式是层间界面的分层以及角度铺层内的基体裂纹。分层损伤产生的位置与层间应力的分布趋势相一致。本文提出的刚度标定法可以用以应变能释放率的实验标定。     

地震荷载作用下桩承式加筋路堤动力响应分析

桩承式加筋路堤具有工期短,成本低以及沉降变形小等优点,在工程中得到了广泛应用.为了研究地震荷载作用下桩承式加筋路堤的动力特性,建立了桩承式加筋路堤的数值分析动力模型,分析了水平地震波El-Centro作用下桩承式加筋路堤的动力响应.同时,研究了路堤加速度、动剪应力和路堤动位移等动力特性,分析了CFG桩和土工格栅的内力峰值分布.最后,对土工格栅抗拉模量和桩间距进行了参数分析,研究了水平地震荷载作用下土工格栅抗拉模量和桩间距对桩承式加筋路堤动力响应特性的影响.数值分析结果表明:桩承式加筋路堤在右坡面接近坡脚处,剪切应变增量最大;增大格栅抗拉模量能增强桩承式加筋路堤的抗震性能,而且对增强竖向地震稳定性比水平向地震稳定性效果更明显.     

玻璃钢螺旋锚在修复膨胀土渠坡中的应用

一种新型的玻璃钢螺旋锚被试生产出来,该锚不会锈蚀、可自旋入土,锚杆具有柔性。介绍了玻璃钢螺旋锚、土工格栅和土工泡沫在修复膨胀土渠道滑坡中的应用,土工泡沫用以减小混凝土板衬砌下的膨胀力,土工格栅提高渠坡抗整体滑动的安全系数,玻璃钢螺旋锚用来锚固水上坡的混凝土框架梁和水下坡的混凝土板。给出设计方法和监测方案,并将该法与其他修复方法,如换填非膨胀土法、抗滑桩法以及土工格栅分层加筋法做了技术和经济比较,说明了该法的优越性。     

弹性地基上的加肋板分析——边界元和有限元法耦联

用无奇点边界元法处理弹性地基上的薄板；用有限元法处理加肋板上的肋梁（即格栅结构），根据弹性地基上的薄板与格栅之间的平衡与协调关系，将两种方法所建立的方程进行耦联，导出一组基本方程；求解板上选点的挠度和有关参数，进而求得板和肋梁的内力．本方法适于任意形状、多种边界条件以及不均匀地基上的加肋板．     

Investigation of carbon fiber composite stiffened skin with vacuum assisted resin infusion/prepreg co-curing process

Co-cured vacuum assisted resin infusion process (co-VARI process), which combined vacuum assisted resin infusion (VARI) with prepreg vacuum bag only process (VBO), was adopted to fabricate T-shaped stiffened skin with non-crimp fabric (NCF) stiffener and prepreg skin. During compaction stage of co-VARI process, prepreg resin impregnated fiber fabric under elevated temperature and vacuum pressure. This phenomenon was characterized by fluorescent micrographs with different holding temperature and time. Its influences on processing quality and mechanical performance for co-VARI stiffened skin with different filler materials at triangular region were further analyzed by optical micrographs and pull-off test, respectively. The results show that increasing holding temperature and prolonging holding time can promote prepreg resin impregnation in fiber fabric. Moderate prepreg resin impregnation is favorable to reduce resin rich region and increase fiber volume fraction at prepreg-fabric interface. Moreover, prepreg resin impregnation effect plays significant roles on pull-off performance for co-VARI stiffened skin with fabric filler but has negligible influences on specimens with prepreg filler. In addition, compared with stiffened skin with fabric filler, superior processing quality and pull-off performances are achieved for co-VARI stiffened skin with prepreg core filler. These results are helpful to optimize processing procedures and fabricate composite structure by co-VARI process.     

Dynamic Response of Stiffened Plates with Holes Subjected to Shock Waves and Fragments

The power field of shock waves and fragments is analyzed and set up, and the damage modes of stiffened plates are put forward. According to the structural characters of the stiffened plates investigated and the properties of the shock waves and fragments, the experiments on the shock waves acting on the stiffened plates (penetrated and non-penetrated by fragments) are mainly conducted. The dynamic response n.des of stiffened plates with holes under shock waves and fragments loading are obtained. The results show that the penetration of fragments into stiffened plates hardly affects their deformation produced by shock waves.     

含有初始挠度的加筋板结构非线性动力屈曲数值分析

基于含有初始挠度的四边简支加筋板模型,数值模拟其受面内冲击荷载作用的动力屈曲行为。提取不同初始挠度幅值、加强筋体积比、加强筋截面宽高比以及分布形式下的动力响应时间历程结果,绘制出基于B-R准则的P-Y曲线,讨论各种参数对加筋板整体结构抗屈曲能力的影响。分析表明:不同的荷载参数,加筋板的动力屈曲行为有显著的不同;加筋板的动力屈曲对初始挠度幅值非常敏感,而加强筋参数对加筋板结构动力屈曲的影响有规律可循。     

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙抗剪承载能力分析

加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙是一种新型结构形式的组合剪力墙。为了研究加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的抗剪性能,采用ABAQUS有限元程序对其进行有限元模拟分析。分析了加劲板间距、跨高比、两侧钢板厚度和内填混凝土板厚度等参数对这种剪力墙抗剪性能的影响。分析结果表明:加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力高;跨度和钢板厚度是影响加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙的主要因素,随着跨高比、钢板厚度的增大,承载力明显提高;最后基于承载力叠加原理提出加劲板连接双层钢板混凝土剪力墙承载力计算公式。     

Dimensional Analysis on the Perforation of Stiffened Plates by Projectiles

The phenomena attendant to the perforation of truncated oval shape projectile into multi-layered stiffened plates were investigated. Dimensional analysis was employed to give an empirical formula. Then a membership function was introduced to modify the e     

高强方钢管轻骨料混凝土桁架加劲T型节点试验

为考察支主管间设置的加劲板构造和支主管截面宽度比对高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点破坏模式、承载力、连接区应力和应变的分布及演化等受力性能的影响,对加劲节点和常规节点进行了支管轴压静力加载试验.试验结果表明:高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点的典型破坏模式有连接区主管受压上翼缘凹陷、主管腹板凸曲、主管弯曲、支管侧倾失稳、加劲板屈曲、支主管焊缝开裂和加劲板与支管焊缝开裂等.常规节点的承载力取决于支管根部及其焊缝的承载强度和连接区主管上翼缘的局部承压强度,其荷载-位移曲线形成流塑平台.加劲节点的承载力取决于包括加劲板扩散效应的支管根部及其焊缝的承载强度、连接区主管上翼缘扩散承压强度和加劲板屈曲强度,其荷载-位移曲线呈渐变上升趋势,没有屈服平台.加劲板明显提高了T型节点的承载力,加劲节点的屈服承载力和极限承载力较常规节点分别提高10.0%~40.0％和15.0％~48.3％,加劲节点的承载力随支主管截面宽度比的增加而提高.     

Manufacturing cost optimization and estimation combined computer of composite-stiffened panels

The primary goal of this study is to fully grasp the production flow of the new processing technologies for manufacturing composite stiffened panels incorporating cost as one of the design variables early in the design process. An approach is presented to determine the optimum process for cost as objective function. A cost estimation model is established based on the integrally molding process. In the model,the cost drivers which are related to the manufacture processes in terms of material,labor,tool and equipment costs are taken into account. At the same time,estimation software combined computer is developed to aid optimization design. A case of manufacturing composite stiffened panels with T-shaped stiffeners is examined. Excellent agreement shows the optimum process for cost is obtained for the composite stiffened panel with cocuring. It is also revealed that the estimation software combined computer is efficient. The estimation methodology is valid to guide design of the manufacturing process for the composite-stiffened panel.     

横向冲击荷载下加筋板结构的动力响应数值分析

以横向冲击荷载下的四边简支加筋板结构为研究对象,建立有限元模型。通过对不同参数下加筋板动力响应时间历程曲线的比较,分别讨论荷载形式、荷载峰值、加强筋体积比、宽高比以及分布形式对整体结构动力响应的影响。研究结果表明：阶跃荷载下加筋板动态响应最为强烈,荷载峰值与加筋板挠度峰值直接相关;加强筋与板的体积比α、加强筋横截面的宽高比β与整体结构的动力响应密切相关;在加强筋与板的体积比α一定前提下,减小加强筋宽高比β的值,更利于提高结构的抗冲击能力。