彎剪載荷下薄壁梁屈曲與后屈曲的結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究.pdf

1、鋁合金加筋薄壁梁是飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件，其靜力破壞形式主要是由于結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲失穩(wěn)造成的。薄壁梁發(fā)生失穩(wěn)后依然能夠繼續(xù)承載，在考慮復(fù)雜的幾何非線性與材料非線性相互作用的情況下，探求薄壁梁屈曲后的剩余強(qiáng)度，解析求解很難實(shí)現(xiàn)；薄壁梁的結(jié)構(gòu)形式往往復(fù)雜多變，可能存在結(jié)構(gòu)整體破壞之前先發(fā)生局部屈曲破壞，導(dǎo)致構(gòu)件失去承載能力，進(jìn)一步增加了屈曲問題的復(fù)雜性；另外，實(shí)際影響薄壁梁屈曲承載特性的因素很多，例如外界約束條件、幾何參數(shù)、開孔加筋等，故進(jìn)行合

2、理的力學(xué)建模也面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，薄壁梁結(jié)構(gòu)屈曲承載特性研究一直是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的重要研究方向。本文結(jié)合實(shí)際工程技術(shù)需求，綜合解析法、有限元法與試驗(yàn)法進(jìn)行了某典型高強(qiáng)鋁合金加筋薄壁槽形梁的彎剪承載特性研究，旨在深入地探索薄壁梁承載機(jī)理，為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)，主要工作包括以下內(nèi)容：
　　本文以某金屬機(jī)翼大梁彎剪試驗(yàn)為背景，首先進(jìn)行了對(duì)薄壁梁結(jié)構(gòu)的彈性屈曲分析。對(duì)原試驗(yàn)中高強(qiáng)鋁合金加筋薄壁梁進(jìn)行力學(xué)建模，通過有限元線性屈曲分析

3、，得到了薄壁梁在彎剪載荷作用下的臨界屈曲載荷、屈曲模態(tài)以及發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變分布，所得數(shù)據(jù)可為屈曲后極限強(qiáng)度的分析提供參考。其次進(jìn)行了薄壁梁結(jié)構(gòu)的后屈曲非線性分析。在考慮材料非線性和幾何非線性的基礎(chǔ)上，研究了原試驗(yàn)件梁腹板開孔對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載能力的影響，并且考慮到工程中影響薄壁梁穩(wěn)定性及強(qiáng)度問題的因素很多，因此本文還針對(duì)以下幾種幾何參數(shù)：翼緣寬厚比、加勁肋分布、開孔位置、開孔大小、開孔形狀等進(jìn)行了參數(shù)化分析，得到了這些幾何參數(shù)對(duì)梁結(jié)