整體軸壓和局部軸壓作用下鋼筒倉屈曲性能研究.pdf

1、鋼板筒倉是一種薄壁圓柱殼體結(jié)構(gòu)，其破壞方式包括內(nèi)部儲料水平側(cè)壓力作用下的強(qiáng)度破壞和豎向壓力作用下的屈曲破壞。屈曲破壞囚其破壞前沒有預(yù)兆，破壞時鋼材應(yīng)力水平較低，以及臨界荷載受初始幾何缺陷類型和幅值等影響較大等特點(diǎn)，需作為筒倉分析設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
　　論文采用有限元軟件ABAQUS對倉頂均勻分布軸壓作用、倉頂均勻軸壓與內(nèi)壓共同作用、倉頂局部軸壓作用、以及倉頂均勻分布軸壓與局部軸壓共同作用等四種荷載情況下薄壁筒倉的屈曲性能，進(jìn)行了系統(tǒng)

2、的分析和研究。采用的分析方法包括線性屈曲分析、幾何非線性屈曲分析和材料、幾何非線性屈曲分析等?？紤]的缺陷類型為環(huán)向焊縫缺陷，分別研究缺陷位置，缺陷分布，缺陷幅值，以及多道缺陷等對筒倉屈曲性能的影響。筒倉的參數(shù)包括倉體徑厚比和倉壁材料強(qiáng)度等。
　　通過對倉頂均勻分布軸壓下筒倉屈曲性能的有限元分析，研究了缺陷幅值、缺陷位置、倉體徑厚比、倉體材料強(qiáng)度等參數(shù)對其屈曲破壞模態(tài)，荷載-位移曲線等能的影響。研究表明，缺陷位置對均勻軸壓筒倉臨界荷

3、載影響不大，其他參數(shù)對均勻軸壓筒倉臨界荷載有著較大影響，在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了倉壁頂部均勻軸壓筒倉臨界荷載計(jì)算公式。
　　利用有限元參數(shù)分析，研究了在倉項(xiàng)均勻分布軸壓與倉內(nèi)物料水平側(cè)壓力共同作用下筒倉的屈曲性能。研究的參數(shù)包括徑厚比、材料強(qiáng)度、內(nèi)壓大小等。研究表明，小內(nèi)壓時，筒倉發(fā)生彈性屈曲破壞，且臨界荷載隨著內(nèi)壓的增大而增大;大內(nèi)壓時，筒倉發(fā)生彈塑性屈曲破壞，臨界荷載隨著內(nèi)壓的增大而降低。在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了考慮內(nèi)壓的

4、筒倉臨界荷載計(jì)算公式。
　　考慮倉頂設(shè)備等局部荷載單獨(dú)作用的影響，研究了倉頂局部軸壓作用下環(huán)向焊縫缺陷筒倉的屈曲性能，重點(diǎn)分析了不同荷載跨角時筒倉的屈曲模態(tài)、荷載位移曲線、屈曲應(yīng)力極值和缺陷最不利位置，研究了缺陷幅值和材料強(qiáng)度對屈曲承載力的影響。研究表明，局部軸壓荷載跨角對屈曲模態(tài)和屈曲臨界荷載有很大影響，缺陷最不利位置受局部軸壓荷載跨角影響不大。提出了倉壁頂部局部軸壓筒倉臨界荷載計(jì)算公式。
　　考慮倉頂均勻分布軸向壓力和局