泡沫铝填充件对薄壁圆管结构压缩稳定性提高的研究

采用非线性有限元LS-DYNA软件仿真与试验两种方法,研究了泡沫铝填充件对薄壁圆管碰撞稳定性的改善.首先,根据碰撞力要求,设计选择了薄壁圆管及泡沫铝填充件各参数;通过样件试验与有限元仿真计算,两者获得了较为一致的结果,从而证实了设计的合理性及非线性有限元仿真的可行性.最后,把上述结果应用于列车被动安全装置防爬器的碰撞仿真中.     

泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管构件轴压力学性能

薄壁金属构件与吸能泡沫材料组合形成的复合构件具有优越的耗能性能,本文将泡沫铝填充至6082-T6高强铝合金圆管中作为建筑结构中的耗能复合构件。为获得泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管在轴压荷载下的响应特征、破坏机理及耗能性能,进行了20组不同径厚比和高径比的铝合金空管以及泡沫铝填充复合管的轴压试验。构件表现出3种破坏模式:劈裂破坏、叠缩劈裂破坏、叠缩劈裂+不规则变形破坏。填充泡沫铝能够有效改善构件在轴压荷载下的变形能力,避免其发生不规则变形破坏,并提高构件耗能能力。基于有限元分析平台LS-DYNA提出了合理的有限元建模方法并开展了参数分析,结果表明:构件峰值承载力与吸能能力均随壁厚和管径的增大而增大。当高径比增大时构件在轴压荷载下发生失稳破坏,而填充泡沫铝后构件发生失稳破坏的临界高径比增大。     

碳纤维加固钢筋混凝土矩形截面外伸梁斜截面试验研究

研究了外部U形粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁负弯矩区段斜截面的受力特性.在7根梁的试验基础上,对U形碳纤维条不同粘贴高度和开口端有无压条的不同情况下梁的抗剪破坏特征、受剪承载力及影响因素进行了研究与分析,并将试验结果与规程的设计计算值进行了比较,提出了计算碳纤维应变的修正参数.     

矩形截面梁高宽比合理值的确定

提出矩形截面梁高宽比合理值的一种确定方法.可供工程设计中参考.     

关于截面可变形薄壁梁的方法论研究

薄壁杆件的截面变形是经典薄壁杆件理论无法描述的.建立完备的截面可变形薄壁梁理论是将整体、畸变和局部等稳定问题统一起来的必要条件.广义梁理论是可以描述截面变形的薄壁杆件理论,但不完备.借助计算力学的思想可以使广义梁理论完备化.     

碳纤维加固钢筋混凝土矩形截面外伸梁斜截面试验研究

研究了外部U形粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁负弯矩区段斜截面的受力特性。在7根梁的试验基础上，对U形碳纤维条不同粘贴高度和开口端有无压条的不同情况下梁的抗剪破坏特征、受剪承载力及影响因素进行了研究与分析，并将试验结果与规程的设计计算值进行了比较，提出了计算碳纤维应变的修正参数。     

改进的双筋矩形截面梁配筋设计

对建筑工程中常见的现浇钢筋混凝土双筋矩形截面梁的配筋设计方法进行改进,考虑了抗震要求的承载力条件和不考虑抗震要求的承载力条件以及纵向受力钢筋最小配筋率等,得出的计算结果既满足构造要求,又避免了配筋结果需反复计算的缺点,使双筋梁的截面配筋设计步骤得到进一步简化。     

矩形截面深梁的一个新理论及其应用

综合考虑梁截面转动、相邻截面剪切变形和横向压力等影响推导出弯曲矩形截面深梁的新理论。作为算例,应用虚拟功的互等法具体求解了在均布载荷作用下两端简支深梁的弯曲问题,给出了这种情况的数值计算结果,与ANSYS有限元结果进行了对照,验证了该新理论的正确性。     

钢筋混凝土矩形截面梁最大裂缝宽度实用计算法

基于规范公式,导出了矩形截面梁最大裂缝宽度的制表公式及计算表格,用查表法可直接得梁的最大裂缝宽度,与规范公式计算结果比较,完全可以满足设计精度要求。     

狭长矩形截面梁应力函数的简便求法

利用桑加法，得到不同幂次荷载下的应力函数间的微分关系，该方法对于高幂次荷载的应力函数求解十分简便。     

双筋矩形截面梁经济配筋条件分析

在设计钢筋混凝土双筋矩形截面梁时，受拉钢筋As、受压钢筋As'均未知，考虑到充分利用混凝土的抗压能力，使钢筋As和As'总的用量最少，取ξ=ξb．对该条件的公式进行了推导；分析了破坏时梁截面的应力应变情况．适当提高受压钢筋配筋率，并不会使总配筋量增加太多．算例表明，当受压钢筋配筋率增加37．6％时，总配筋率仅增加6．6％．     

阶梯梁弯曲变形的普遍表达式及其应用

介绍了阶梯梁弯曲变形的普遍表达式，并对其应用情况进行了研究．该表达式对阶梯 梁的计算机分析和优化设计有实用价值。     

泡沫铝填充钢/铝复合管轴向抗冲击吸能特性

为揭示泡沫铝填充复合材料的力学行为,本文以泡沫铝填充钢/铝复合管(Al-Foam filled clad tube,简称AlFFCT)为研究对象,采用多孔泡沫材料Crushable-foam本构模型,在ABAQUS平台上模拟分析了泡沫铝孔隙率、高径比、径厚比、界面结合状态和复合管层厚比等材料和结构参数对AI-FFTC吸能特性的影响。结果表明:泡沫铝孔隙率低于90%时,Al-FFCT的冲击屈曲模态均为轴对称变形,与结构参数无关;泡沫铝与复合管以及复合管组元间界面结合状态和层厚比对结构变形协调性和整体的抗冲击能力具有显著影响,可通过上述多个结构参数的组合匹配,实现综合吸能特性的柔性定制,比传统的泡沫铝填充管具有更大的设计空间,为汽车保险杠、吸能盒等缓冲结构设计提供了新的轻量化材料。     

矩形等截面直梁的预弯曲变形研究

中应用弹塑性变形理论,对矩形等截面直梁构件预弯曲变形进行了探讨,推导出的计算公式实用,方便,能有效地指导生产,为优质,快速生产预弯曲等直构件提供了依据。     

混凝土矩形截面梁经济配筋率与造价探讨分析

文章以钢筋混凝土单筋矩形截面梁为研究对象,在考虑材料价格的基础上以其单位长度的最低造价为目标函数。采用基于应变协调条件和钢筋混凝土梁正截面承载力的计算方法,利用拉格朗日函数推导出了经济配筋率的合理表达式。并在推导出的经济配筋率表达式的基础上,通过其在满足相应钢筋级别和混凝土强度等级所对应的最大与最小配筋率范围的约束条件下,给出了存在经济配筋率的前提下相应的钢筋价格与混凝土价格比值的范围,并且通过算例的计算分析来验证了文章提出的方法,可供工程人员参考。     

泡沫混凝土填充圆钢管的轴压力学性能

采用试验和有限元模拟方法,研究泡沫混凝土填充圆钢管构件在轴压荷载作用下的力学性能. 通过轴压试验,分析短柱构件的耗能能力和长柱构件的轴压承载力,短柱构件发生叠缩破坏变形模式,耗能能力随着泡沫混凝土密度的提高而显著增强,长柱构件发生整体失稳破坏,稳定承载力随着泡沫混凝土密度的增大而增大. 基于ABAQUS的Explicit求解器,建立泡沫混凝土填充圆钢管构件的数值模型,获得的模拟结果与试验结果吻合良好. 开展参数分析,讨论径厚比、长细比及填充泡沫混凝土密度等因素对长柱构件承载能力的影响. 研究结果表明：长柱构件的稳定承载力随着长细比和径厚比的增大而减小,随着填充的泡沫混凝土密度的增大而增大. 基于Perry-Robertson公式,推导了泡沫混凝土填充圆钢管长柱构件的稳定承载力公式. 预测结果表明,该公式能够很好地预测长柱构件的稳定承载力.     

平面应力状态斜截面上应力复数表达式及应用

把平面应力状态斜截面上的应力公式用复数形式表达，并用其进行应力分析，兼有解析法和图解法的优点。     

上压渗流铸造法制备泡沫铝

采用上压渗流铸造法,利用盐粒和陶瓷网作为预制体,制备了开孔泡沫铝和闭孔泡沫铝,并对其孔隙率、透气性和显微硬度等性能进行了测试、分析．研究结果表明,上压渗流铸造法可制备出孔隙率高、透气性好的泡沫铝,且开孔泡沫铝的孔隙率都大于闭孔泡沫铝,而闭孔泡沫铝的硬度高于开孔泡沫铝．通过分析制备工艺参数发现,模具和预制体的预热温度在400～500℃、浇注温度在750—780℃、充型压力不超过0．5MPa时,可制备出性能良好、结构完整的泡沫铝．     

填充泡沫铝防护结构的超高速撞击数值模拟

模仿泡沫金属的生产原理建立了泡抹金属微结构几何模型,结合自编的光滑质点流体动力学程序进行了超高速撞击数值模拟,分别对6种形式的填充泡沫铝防护结构进行了仿真计算,比较了其撞击极限性能.结果表明当泡沫铝处于适当的位置时,填充泡沫铝结构的防护性能优于相同面密度的填充实心铝板结构.通过不同防护结构碎片云特性参数的对比分析表明,...