用几何参数修正FRP圆柱壳轴压屈曲理论值的探讨

前言在采用线性理论计算正交异性FRP圆柱壳轴压屈曲临界载荷时,往往理论值与实测值的偏差较大,一般实测值是理论值的1/3～1/2。因此在实际的工程设计中需要通过某种途径,如在实验的基础上对线性理论公式加以修正,即选择某一修正系数。而实测值低于理论值的原因,一般认为是由于壳体的初始缺陷、初始挠度、壳体几何参数或采用的线性理论等因素造成的。     

纤维缠绕等网格加劲复合材料园柱壳

一、前言寻求一些有效的轻质结构,一直是人们不断追求的目标。等网格结构就是一种很有前途的结构。它是一个连续的加劲等网格。由重复的等边三角形肋构成。这种等边三角形网格从宏观上看具有各向同性性能。因为它是一个加劲概念,因而主要应用在抗屈曲结构中。抗弯刚度主要是由等网格肋提供的,对于肋的任何损伤都将减少结构的抗屈曲能力,但是由于它     

基于非线性预应力结构的特征值屈曲分析

介绍了基于非线性预应力结构的特征值屈曲分析理论及实施过程,基于该方法并采用ANSYS Workbench软件对某带有径向大开孔接管的轴压圆柱壳进行了屈曲分析,得到了不同接管载荷作用下壳体的轴向压缩特征值,为压力容器屈曲设计提供一定参考。     

JJ225/43-K型石油钻机井架屈曲分析

根据结构稳定理论,使用ANSYS软件对JJ225/43-K型石油钻机井架进行了屈曲分析,得到了该井架在线性屈曲、几何非线性屈曲和双重非线性屈曲3种情形下的临界失稳载荷。通过对比分析可全面了解该井架的稳定性能,为安全使用提供依据。     

应用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行结构的屈曲模拟

阐述了利用程序 ANSYS/ L S-DYNA进行屈曲分析的有限元理论 ;讨论了在屈曲分析中 ,使用 ANSYS隐式和 L S-DYNA显式有限元分析的一般属性和方法 ;最后基于该有限元程序模块对一圆柱壳结构进行屈曲模拟     

功能梯度壳体力学的一般理论

本文针对任意形状功能梯度材料壳体结构,从一般性壳体曲面理论出发,给出相应几何方程、平衡方程,在物理方程中引入沿壳体厚度的材料性能梯度分布,建立起膜弯耦联的功能梯度壳体的一般性基本方程与边界条件、初始条件,可作为各种功能梯度壳体力学分析的理论基础。     

内压作用下碟形封头压力容器的弹塑性屈曲行为分析

基于ABAQUS对受内压碟形封头压力容器进行弹塑性屈曲行为分析,通过非对称网格剖分技术诱发结构的屈曲行为,采用Riks算法捕捉完整的屈曲及后屈曲路径,分析屈曲载荷和屈曲形态。计算结果表明,在内压作用下薄壁压力容器过渡区域出现波状的分叉屈曲形态,随着加载过程的继续,过渡段将逐渐生成肉眼可视的褶皱。同时研究表明,屈曲载荷与屈曲形态对几何参数及物理参数都比较敏感。     

方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲肋式节点非线性有限元分析

对方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲肋式节点建立了同时考虑几何非线性和材料非线性的有限元分析模型,模拟分析了单调加载下节点的受力性能,较为精确地分析了节点区应力分布.结果表明:由有限元模型所得的位移曲线与试验所得的低周反复荷载作用下的骨架曲线相符,由有限元模型所得的应变分布和发展规律与试验结果一致;竖向加劲肋式节点的梁端弯矩一部分通过竖向加劲肋传递给柱钢管腹板和核心混凝土,另一部分梁端弯矩由梁端翼缘直接传递给柱钢管翼缘和核心混凝土;节点的破坏模式为梁翼缘变截面最窄处形成塑性铰,最终梁受压翼缘出现严重的局部屈曲,而柱钢管和竖向加劲肋均在弹性范围内工作,很好地实现了强柱弱梁、强节点弱构件的抗震原则;节点核心区混凝土性能符合斜压杆受力机制.     

两端加环肋的FRP层合圆锥壳临界外压荷载的计算方法

前言在研究圆锥壳弹性稳定时,一般近似的方法是将其处理成当量圆筒壳,按圆筒壳考虑其弹性稳定问题。本文主要叙述两端加环肋等壁厚(?)与壳壁是同种材料)的FRP层圆锥壳受均匀外压荷截作用时,外压临界荷截的估算方法。一种方法是假想把环肋均匀抹平,计算出壳体的当量厚度,按光壳计算其临界外压荷截;另一种是考虑加劲效率的临界外压荷截计算方法。     

芯材增强对夹层圆柱壳屈曲性能的影响

应用有限元软件ANSYS,将表层和芯层的增强材料与芯材分开,采用8节点SOLID45实体单元,对增强型夹层圆柱壳建立物理模型,计算结构弹性屈曲的临界载荷。分析树脂量对提高点阵式及齿槽式增强圆柱壳轴向稳定性的作用,考察树脂材性、尺寸及分布等参数对屈曲载荷的影响,并将2种增强方式进行对比。结果显示:树脂柱以及树脂齿槽均可提高圆柱壳的抗屈曲性能,其中树脂材性对圆柱壳屈曲载荷的影响有限,而树脂柱和齿槽的疏密程度对圆柱壳的轴向承载能力有着明显的改进作用。总体上,齿槽式的增强效果比点阵式增强效果要好。     

管壳式换热器壳侧传热系数的影响因素研究

针对工业中广泛应用的管壳式换热器,采用3种计算方法分别对7台典型的管壳式换热器的壳侧换热系数进行了计算研究,研究结构参数对壳侧传热性能影响的结果表明,管子节径比、折流板间距、折流板与壳体内壁间隙以及管束外缘与壳体内壁间隙等结构参数均对壳侧的传热性能有较大影响。不同计算方法之间的对比分析表明：以Kern法和Donohue法为代表的整体法相对于流路分析法偏差较大,而Bell-Delaware法的计算精度相对于整体法明显提高。     

LNG储罐罐顶施工全过程分析的网壳结构优化设计

根据合理的施工程序、载荷条件和模型计算假定,对LNG储罐罐顶施工全过程建立不同分析工况的有限元模型,考虑到结构制造安装偏差引起的初始缺陷,对罐顶施工用网壳结构进行静力分析、屈曲分析和几何非线性分析,实现荷载位移变化全过程的追踪和罐顶施工全过程的设计优化。     

考虑制造影响的凝汽器壳体外压稳定性分析

正常工况下,凝汽器壳程在真空下操作,属于外压工况。为研究外载荷作用下凝汽器外壳的稳定性,建立了凝汽器外壳非线性屈曲分析方法,分析了结构对屈曲载荷的影响,并选择制造引起的壳体不圆度为预加缺陷,通过比较屈曲载荷等参数的变化规律,考察制造因素对外压稳定性的影响。结果表明,凝汽器外壳属于极值屈曲;进汽口结构对屈曲载荷的影响最为显著;热井结构能够在一定程度上平衡壳体两侧缺陷,弱化进汽口带来的影响,小幅提高外压稳定性;外壳的外压稳定性对不圆度的敏感性较低。     

钛白工程用大型酸解罐玻璃钢盖子设计

酸解罐玻璃钢盖子作为加筋复合材料板壳,应用解析方法很难求解。本文利用有限单元位移法,采用复合材料四节点厚壳单元建立模型,计算时忽略剪切变形的影响,考虑了壳体薄膜应力应变和弯曲应力应变之间的耦合效应,对酸解罐玻璃钢盔子进行了结构优化设计,从而充分发挥了复合材料结构的可设计性。     

承受均匀内压的椭圆旋转壳的薄膜位移计算

承受内压的化工容器,很多采用椭圆封头。而由于工艺的要求,常常需要在椭球封头上开孔,开孔以后使得柱壳与椭球壳相贯处出现了较大的应力集中。计算这种组合壳体通常采用壳体的薄膜解加上边缘弯曲效应的近似分析,利用相贯处的位移协调条件建立方程求解。但文的计算中,没有计及无矩位移,而略去这项位移会带来较大的误差。因此精确计算椭圆旋转壳的薄膜位移,实为计算这种组合壳体所必须。本文从壳体的无矩理论出发,计算了承受均匀内压的椭圆旋转壳的无矩位移,给出了具体计算式。至于文的计算误差在另文讨论。1.基本公式:     

凯威特K8型网壳结构的稳定性能分析

文章以50m跨度,1/6矢跨比的凯威特K8型单层球面网壳结构为基本研究对象,在特征值屈曲分析和非线性稳定分析的理论基础上,采用ANSYS软件建立计算模型,并对其进行稳定分析。文章对结构进行了特征值屈曲分析,同时分析了结构矢跨比、跨度和初始缺陷大小对结构稳定性能的影响情况,并得出相应结论。     

展纱织物细观几何模型

在合理的假设基础上,通过建立的展纱织物增强结构二维几何结构模型,预测展纱织物内纤维束屈曲状态,建立展纱织物复合材料的纤维体积分数的理论公式,分析纤维束屈曲率与纤维体积含量之间的关系。理论计算结果与实测值的比较,表明所提出的细观几何模型是合理的。     

悬挂式支座的薄壁储液壳薄膜应力的简化计算

分析薄壁壳体的应力时,采用薄膜理论,应力沿厚度均匀分布,壳体材料的强度可以合理利用,是最理想的应力状态。而传统的薄膜应力计算方法比较复杂。针对两种不同结构形式的薄壁储液壳进行应力计算,得出求解薄膜应力的简便计算方法,该方法适用于能应用薄膜理论计算的任何一种薄壁储液壳的两向薄膜应力。     

复合材料格栅结构扁球壳的外压稳定性分析

采用有限元法分析均布外压作用下复合材料扁球壳结构的屈曲和后屈曲行为,讨论了铺层顺序等对屈曲及后屈曲行为的影响,在此基础上提出扁球壳体的格栅加筋方案并进行优化设计。结果表明,该格栅加筋方案可有效提高此类结构的抗屈曲能力,可供飞机结构中复合材料后压力框等类似部件的设计参考。     

压力容器板壳结构的接触应力分析方法

本文将接触应力分析的概念引入压力容器板壳结构的局部应力研究中,根据衬板与壳体的接触和衬板周边角焊缝的变形协调提出了计算局部应力的新方法。文中推导了基于柔度计算的有限元混合法的格式,用主从变量法处理衬板角焊缝处的变形协调问题。利用所研制的板壳接触应力分析程序,本文研究了衬板结构在单个集中力作用下的接触特点,对鞍式支承模型和塔悬挂结构的接触系统进行了应力分析。取得了以往分析方法不能取得的结果。理论和实验的对照有较好的一致性。