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采用软件中集成的特征值屈曲分析模块求解,得到失稳临界载荷。根据选取的截面形式可以得到Iy=8333.3mm4,Ik=31267mm4将有关数据带入进行计算,得到结构的失稳临界载荷。将上述两种方法的计算结果进行比较。需要注意的是载荷作用平面内具有较大的弯曲刚度,而在载荷作用平面外的弯曲刚度较小。根据所得到结果的对比情况,可以得到计算结果与ANSYS建模进行屈曲分析的求解结果基本相同,证明推导过程及结果正确。
(2)横向载荷作用下单对称轴截面梁的整体稳定性验证, 对于单对称轴截面梁,单位mm。梁的长度分别取为3000mm、4000mm和5000mm,弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,此时剪切模量G=76.9GPa,在ANSYS Workbench软件中根据以上数据建立模型,采用软件中集成的特征值屈曲分析模块进行求解,得到失稳临界载荷。根据以上截面形式可以得Iy=1800000mm4,Ik=62479mm4, 将有关数据带入进行计算,得到结构的失稳临界载荷。将上述两种方法的计算结果进行比较,载荷的作用方向与截面的对称轴方向重合。根据所得到结果的对比情况,得到式的计算结果与ANSYS建模进行屈曲分析的求解结果基本相同,证明不仅适用于双对称轴截面梁的稳定性判据,同时也适用于单对称轴截面梁结构。
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(3)单对称轴截面空间受压柱的整体稳定性验证, 对于单对称轴截面的空间受压柱选择示的截面形式进行验证分析,尺寸参数。柱的长度分别取为4000mm、5000mm和6000mm,弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,此时剪切模量G=76.9GPa,根据以上数据在有限元软件中进行特征值屈曲分析,得到对应尺寸的临界载荷。根据以上截面的尺寸参数可以得到Ix=2092200mm4,Iy=331210mm4以及考虑扭转变形Iw=496980000mm6和Ik=31429mm4,将以上数据带入中进行计算,得到结构的失稳临界载荷。将上述两种方法的计算结果进行比较。需要注意的是只考虑此截面形式空间受压柱的弯扭失稳问题。根据结果的对比情况。可以得到单对称轴截面空间受压柱的失稳特征方程计算结果与ANSYS计算结果相同,可以证明结论与推导过程正确。
(4)端部受载梁柱结构整体稳定性验证, 对所示结构中,取双对称轴矩形截面长100mm,宽10mm,取=60,梁柱结构的长度分别为2000mm、3000mm和4000mm,弹性模量E200GPa,泊松比=0.3,此时剪切模量G=76.9GPa,根据以上数据在有限元软件中进行特征值屈曲分析,得到对应结构尺寸的失稳临界载荷。根据所取的截面形式可以得到,对应惯性矩Ix=833330mm4,Iy=8333.3mm4以及Iw=6645700mm6和Ik=31267mm4,将有关数据带入进行计算,得到结构的失稳临界载荷。并将上述两种方法的计算结果进行比较。通过所计算的结果与ANSYS计算的结果存在着一个很小的误差,并且根据失稳特征方程求解得到的结果比有限元软件计算的结果稍大,这是因为在应用能量法进行求解时,假定的结构变形曲线与真实变形曲线有所不同,相当于给梁柱结构提供了多余的约束,因此失稳特征方程计算结果较真实情况稍大。
(5)不同角度的梁柱结构整体稳定性验证,双对称轴矩形截面长100mm,宽10mm,取L=4000 mm,梁柱结构与水平方向夹角分别取为3045、60
,弹性模量 E200GPa,泊松比=0.3,此时剪切模量G=76.9GPa,根据以上数据在有限元软件中进行验证。同时可以得对应惯性Ix=833330mm4Iy=8333.3mm4以及Iw=6645700mm6和Ik=31267mm4,将有关数据带入进行计算,得到梁柱结构的失稳临界载荷。将上述两种方法的计算结果进行对比得到在角度很大的情况下,失稳特征方程的求解结果与ANSYS软件计算结果几乎一致,随着角度的增加误差会越来越小,但当角度很小时会产生一定的误差,并且会随着角度的减小误差会有所增加。这说明在应用能量法时,当梁柱结构更趋向于梁结构的时候,假定的变形曲线与真实的变形曲线存在着较大的不同,因此结果会有一定的误差。
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1楼2020-10-15 11:17回复