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基于响应面法的筋肋板辊轧成形工艺参数优化 被引量:6
1
作者 胡金 温彤 +1 位作者 张梦 张智顺 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期35-40,共6页
利用物理试验和数值模拟,研究了带高筋肋板的辊轧成形,分析了变形影响因素,并优化了成形工艺参数。针对筋肋填充性以及横、纵筋高一致性的典型问题,以摩擦因子m、型槽过渡圆角半径r、轧辊直径d为优化变量,建立了带高筋肋板辊轧工艺参数... 利用物理试验和数值模拟,研究了带高筋肋板的辊轧成形,分析了变形影响因素,并优化了成形工艺参数。针对筋肋填充性以及横、纵筋高一致性的典型问题,以摩擦因子m、型槽过渡圆角半径r、轧辊直径d为优化变量,建立了带高筋肋板辊轧工艺参数的响应面分析模型,将横、纵筋高以及二者差值作为目标函数对变量进行优化。结果表明:对横、纵筋高影响最大的是摩擦因子m和轧辊直径d、型槽过渡圆角半径r次之;对横、纵筋高差值影响最大的是轧辊直径d。采用最优解组合:摩擦因子为0. 8,型槽过渡圆角半径为0. 92 mm,轧辊直径为Φ349 mm,可使横、纵筋高值相对优化前提高50%以上,两者差值减少52%,成形效果得到极大改善。 展开更多
关键词 辊轧成形 筋板件 响应面法 多目标优化 有限元模拟
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One-Dimensional Localization of Elastic Waves in Rib-Stiffened Plates 被引量:1
2
作者 李凤明 胡超 黄文虎 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2002年第4期208-212,共5页
The 1 dimensional localization of elastic waves in disordered periodic multi span rib stiffened plates is investigated. The transfer matrix method is employed to obtain the transfer matrix of the system, and the metho... The 1 dimensional localization of elastic waves in disordered periodic multi span rib stiffened plates is investigated. The transfer matrix method is employed to obtain the transfer matrix of the system, and the method for calculating the Lyapunov exponents in continuous dynamic systems presented by Wolf is used to determine the localization factor. As examples, the numerical results of the localization factors are given for a disordered rib stiffened plate. The effects of the degree of disorder of span... 展开更多
关键词 rib stiffened plate wave localization transfer matrix method Lyapunov exponent localization factor
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受压T肋被加劲板局部稳定试验与计算方法 被引量:2
3
作者 赵秋 陈鹏 +1 位作者 林楚 陈友杰 《铁道建筑》 北大核心 2021年第8期22-30,共9页
为研究T肋被加劲板的受压局部稳定性能,考虑被加劲板宽度的变化,设计制作了2个Q345钢材强度和2个Q420钢材强度的焊接T肋加劲板试件进行被加劲板局部稳定轴压试验,并建立了有限元模型对破坏模式、失稳模态以及荷载位移曲线进行验证,采用... 为研究T肋被加劲板的受压局部稳定性能,考虑被加劲板宽度的变化,设计制作了2个Q345钢材强度和2个Q420钢材强度的焊接T肋加劲板试件进行被加劲板局部稳定轴压试验,并建立了有限元模型对破坏模式、失稳模态以及荷载位移曲线进行验证,采用6种尺寸的被加劲板局部稳定计算模型,分析了材料本构模型、简化焊接残余应力、局部初始几何缺陷对其受力性能的影响,得到了被加劲板局部稳定简化计算公式,并与各国规范稳定曲线进行对比。结果表明:被加劲板局部稳定试件与有限元模型均在试件1/2高度附近发生局部屈曲,平均应力-应变曲线总体趋势基本相同;随被加劲板宽厚比的增大,不同本构模型计算的稳定系数逐渐减小;采用简化残余应力分布的方式比数值模拟得到的稳定系数略小,计入残余应力加速了构件破坏;局部初始几何缺陷对试件稳定承载力的影响较大,当T肋加劲板的所有板件均计入局部初始几何缺陷时稳定系数最小;采用多项式拟合的被加劲板局部稳定简化公式曲线与欧洲规范曲线变化趋势较为接近,在相对宽厚比较大时超过了欧拉曲线,而采用Perry公式拟合的曲线与中国、美国规范曲线变化趋势较为接近,曲线整体均位于欧拉曲线的下方。 展开更多
关键词 T肋加劲板 被加劲板 静力试验 局部稳定 数值模拟 残余应力 局部初始几何缺陷
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U肋加劲板焊接残余应力数值模拟分析 被引量:58
4
作者 赵秋 吴冲 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期262-268,共7页
通过数值模拟和实验方法对U肋加劲板焊接残余应力进行了估算和分析,建立了三维热弹塑性有限元模型,采用生死单元法模拟焊缝填充和焊接热输入过程,实现了整个焊接过程中的动态应力和变形变化,得到了U肋加劲板的焊接温度场和应力场,分析了... 通过数值模拟和实验方法对U肋加劲板焊接残余应力进行了估算和分析,建立了三维热弹塑性有限元模型,采用生死单元法模拟焊缝填充和焊接热输入过程,实现了整个焊接过程中的动态应力和变形变化,得到了U肋加劲板的焊接温度场和应力场,分析了U肋加劲板的焊接残余应力分布,并与残余应力测试试验结果比较。结果显示:U肋加劲板近焊缝区残余拉应力达到材料屈服强度,母板远离焊缝区残余压应力平均值约为材料屈服强度的0.2倍,其分布趋势与实验测试得到的残余应力分布比较接近,证明了所采用的焊接数值模拟方法的正确性。 展开更多
关键词 钢桥 焊接残余应力 数值模拟 U肋加劲板 热力学 焊接
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扁平钢箱梁闭口U形加劲板屈曲特性理论分析 被引量:25
5
作者 李立峰 邵旭东 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期88-92,共5页
在总结中外学者研究成果和国内外设计规范的基础上,提出了一种计算闭口加劲板稳定承载力的分析理论,该理论计入了材料非线性、几何非线性、初始几何缺陷、焊接残余应力等4种不利影响,讨论了加劲板结构的初始几何缺陷以及残余应力分布模... 在总结中外学者研究成果和国内外设计规范的基础上,提出了一种计算闭口加劲板稳定承载力的分析理论,该理论计入了材料非线性、几何非线性、初始几何缺陷、焊接残余应力等4种不利影响,讨论了加劲板结构的初始几何缺陷以及残余应力分布模式;结合空间有限元重点分析了U形闭口加劲板的屈曲特性。结果表明,U形闭口加劲板的稳定承载力均较高,材料非线性效应和残余应力对稳定承载能力影响较大,而几何非线性效应和初始缺陷大小对稳定承载能力影响不大。对于目前广泛应用的闭口加劲板结构,横隔板间距在3-4 m之间时,其破坏平均应力与屈服强度之比均能达到0.78以上,较高。所得结论可供钢箱梁设计参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 U形加劲板 非线性分析 承载力 局部稳定
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正交异性闭口加劲板的承载力分析理论及试验研究 被引量:21
6
作者 李立峰 邵旭东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期42-48,共7页
加劲板的局部稳定是正交异性扁平钢箱梁结构设计中的一个关键问题,我国桥梁设计规范没有这方面的规定。为了解决正交异性扁平钢箱梁结构中闭口加劲板的稳定极限承载力计算问题,以适应我国目前钢桥应用日益广泛的需要,在总结中外学者研... 加劲板的局部稳定是正交异性扁平钢箱梁结构设计中的一个关键问题,我国桥梁设计规范没有这方面的规定。为了解决正交异性扁平钢箱梁结构中闭口加劲板的稳定极限承载力计算问题,以适应我国目前钢桥应用日益广泛的需要,在总结中外学者研究成果和国内外设计规范的基础上,提出一种计算闭口加劲板稳定承载力的计算理论,该理论计入材料非线性、几何非线性、初始几何缺陷、焊接残余应力等4种不利影响,并对加劲板结构的初始几何缺陷大小的取值以及残余应力分布模式进行讨论。为了验证理论的正确性、把握闭口加劲板结构的屈曲特性,设计3种不同结构布置的6块闭口加劲板结构进行稳定承载力模型试验,得到加劲板的破坏形态、极限荷载大小以及荷载-位移关系曲线。试验结果与理论分析结果吻合较好,这表明该理论可用于对闭口加劲板的极限承载力计算。 展开更多
关键词 正交异性钢箱梁 闭口加劲板 稳定 承载力 非线性 模型试验
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U肋加劲板焊接残余应力的一种简化计算方法 被引量:14
7
作者 赵秋 吴冲 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期170-176,共7页
基于焊接残余应力数值模拟方法,分析了U肋加劲板各组成板件的板宽、板厚对焊接残余应力分布的影响,揭示了U肋与母板残余应力合力的分配规律,提出了针对不同构造尺寸的U肋加劲板焊接残余应力分布简化计算方法。研究结果表明:各组成板件... 基于焊接残余应力数值模拟方法,分析了U肋加劲板各组成板件的板宽、板厚对焊接残余应力分布的影响,揭示了U肋与母板残余应力合力的分配规律,提出了针对不同构造尺寸的U肋加劲板焊接残余应力分布简化计算方法。研究结果表明:各组成板件的板宽变化对焊接残余拉应力的分布影响较小,但对焊接残余压应力的大小影响较大;U肋与母板的板厚比对U肋与母板残余应力的分配比例影响较大。U肋加劲板受压承载力计算时,焊接残余应力分布可以采用简化方法计算,其结果与根据数值模拟得到的焊接残余应力分布计算的结果基本一致。 展开更多
关键词 钢桥 焊接残余应力 简化计算方法 U肋加劲板 有限元方法
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U形肋加劲板局部稳定性试验研究 被引量:11
8
作者 赵秋 翟战胜 +2 位作者 陈宝春 陈友杰 彭云帆 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期156-163,共8页
U形肋加劲板是构成钢箱梁顶板、底板的主要板件,U形肋腹板与被加劲板局部失稳是其两种主要失稳破坏模式。为研究U形肋加劲板的局部稳定性能,分别设计并制作了U形肋腹板与被加劲板壁板两组局部稳定试件,并考虑U形肋腹板宽厚比、被加劲板... U形肋加劲板是构成钢箱梁顶板、底板的主要板件,U形肋腹板与被加劲板局部失稳是其两种主要失稳破坏模式。为研究U形肋加劲板的局部稳定性能,分别设计并制作了U形肋腹板与被加劲板壁板两组局部稳定试件,并考虑U形肋腹板宽厚比、被加劲板宽厚比以及U形肋翼缘与腹板间弯曲半径变化。通过轴压试验得到了U形肋加劲板的局部失稳破坏模式、稳定承载力、应力-位移曲线以及局部稳定折减系数。试验研究表明:随着局部板件宽厚比的增大,试件由强度破坏转变为失稳破坏,且失稳破坏特征表现得越明显。当板件宽厚比不小于22.5时,宽厚比较大的板件先于其他板件失稳。U形肋腹板与翼缘之间弯曲半径增大时,U形肋腹板宽度及宽厚比变大,导致U形肋腹板稳定承载力降低。将试验结果与公路钢桥规范中的稳定系数曲线对比发现,对于钢桥规范中的稳定曲线,采用钢材屈服强度计算得到的板件稳定承载力明显小于试验值,而采用抗拉强度计算得到的板件稳定承载力接近试验值,说明采用钢桥规范计算U形肋加劲板稳定承载力,其安全系数和钢材的抗拉强度与屈服强度比值相当。 展开更多
关键词 U形肋加劲板 U形肋腹板 被加劲板 静力试验 局部稳定
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开口肋加劲板屈曲模态与临界屈曲应力分析 被引量:11
9
作者 赵秋 翟战胜 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第2期48-55,共8页
为更好掌握开口肋加劲板的设计计算方法,采用弹性稳定分析方法,对无纵向和横向加劲肋的四边简支板、纵向加劲肋等间距布置的四边简支加劲板、纵向和横向加劲肋等间距布置的加劲板进行屈曲模态和临界屈曲应力分析。结果表明:对于四边简... 为更好掌握开口肋加劲板的设计计算方法,采用弹性稳定分析方法,对无纵向和横向加劲肋的四边简支板、纵向加劲肋等间距布置的四边简支加劲板、纵向和横向加劲肋等间距布置的加劲板进行屈曲模态和临界屈曲应力分析。结果表明:对于四边简支板或四边简支加劲板,临界屈曲应力与板宽、板长和板厚均有关,减小板宽和板长以及增大板厚可提高临界屈曲应力;随着加劲肋刚度比的变化,四边简支加劲板一般表现出3种屈曲模态,模态1为加劲肋与被加劲板共同发生整体屈曲,模态2为在加劲肋处形成波节,加劲肋与被加劲板发生屈曲,模态3为加劲肋为刚性加劲肋,不会发生失稳,只有被加劲板发生局部失稳;临界屈曲应力随加劲肋刚度比的增大而增大,模态1增大幅度最大,模态2次之,模态3逐步趋于定值。 展开更多
关键词 开口肋加劲板 弹性稳定 屈曲模态 临界屈曲应力 加劲肋 临界刚度比
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钢箱梁U型肋加劲板受压稳定极限承载力影响因素分析 被引量:9
10
作者 秦凤江 狄谨 +2 位作者 周绪红 张茜 逯文茹 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期58-66,共9页
钢箱梁因其刚度大、自重轻等优点被广泛应用于桥梁工程中。为了研究钢箱梁U型肋加劲板的受压稳定极限承载力,采用考虑材料和几何双重非线性的有限元法对9块加劲板试件的稳定极限承载力进行了分析,并与试验结果进行了对比验证;采用经过... 钢箱梁因其刚度大、自重轻等优点被广泛应用于桥梁工程中。为了研究钢箱梁U型肋加劲板的受压稳定极限承载力,采用考虑材料和几何双重非线性的有限元法对9块加劲板试件的稳定极限承载力进行了分析,并与试验结果进行了对比验证;采用经过验证的有限元方法分析了母板宽厚比、加劲肋与母板对加劲板形心抗弯刚度比、初始几何缺陷、焊接残余应力共4组参数对U型肋加劲板稳定极限承载力的影响规律。研究结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模拟方法的正确性;母板宽厚比、加劲肋与母板对加劲板形心抗弯刚度比对U型肋加劲板稳定极限承载力的影响显著,并具有良好的规律性;初始几何缺陷对U型肋加劲板稳定极限承载力的影响与加劲板特征值分析的1阶屈曲模态相关,对于1阶屈曲模态为母板局部屈曲的U型肋加劲板而言,当初始几何缺陷达到母板宽度的1/100时,其稳定极限承载力的降幅高达28.34%;焊接残余应力对U型肋加劲板稳定极限承载力的影响也较为显著,考虑焊接残余应力后,U型肋加劲板稳定极限承载力的降幅最大可达到11.1%。研究结果可为钢箱梁U型肋加劲板的进一步研究和推广应用提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 U型肋加劲板 稳定极限承载力 初始几何缺陷 焊接残余应力 有限元法
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混合钢U肋加劲板受压整体稳定承载力数值模拟与计算方法 被引量:8
11
作者 赵秋 张骏超 +1 位作者 林楚 翟战胜 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期45-54,共10页
建立受压混合钢U肋加劲板梁单元有限元模型并进行整体稳定分析,通过在梁单元模型中施加等效应力模拟U肋和被加劲板的不同强度,以5种不同强度组合的U肋加劲板试验试件的破坏模式和荷载-位移曲线对数值模拟方法进行验证。采用经试验验证... 建立受压混合钢U肋加劲板梁单元有限元模型并进行整体稳定分析,通过在梁单元模型中施加等效应力模拟U肋和被加劲板的不同强度,以5种不同强度组合的U肋加劲板试验试件的破坏模式和荷载-位移曲线对数值模拟方法进行验证。采用经试验验证的有限元模型,变化U肋高度、U肋与被加劲板强度与厚度、构件长度,得到混合钢U肋加劲板整体稳定系数,并与各国规范的柱曲线进行比较。结果表明:在压力荷载作用下,由于非等强钢U肋加劲板中钢材强度较低部分较早达到屈服,这将使得构件整体偏心受压,从而导致构件整体稳定系数均小于1;等强钢M345-U345柱子曲线位于JTG D64-2015中的a,b类柱子曲线之间,并随着相对长细比的增大逐渐向b类柱子曲线靠近;非等强钢柱子曲线在相对长细比较小时均低于等强钢M345-U345柱子曲线,而在相对长细比较大时的走势基本一致,其中M345-U420和M420-U345两条柱子曲线与JTG D64-2015中的b类柱子曲线接近;M345-U390和M390-U345两种柱子曲线随着相对长细比的增大逐步与等强钢M345-U345柱子曲线重合接近。 展开更多
关键词 混合钢U肋加劲板 整体稳定 数值模拟 试验验证 承载力
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受压U肋加劲板局部稳定受力性能数值模拟 被引量:7
12
作者 赵秋 杨明 +1 位作者 翟战胜 王捷 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第1期32-40,共9页
为了掌握受压U肋加劲板的局部稳定受力性能,考虑残余应力与初始几何缺陷,建立U肋加劲板局部稳定试验试件的有限元模型,通过考虑不同宽厚比的试验验证该数值模拟方法的正确性;将U肋加劲板及其腹板简化为四边简支板,并通过数值模拟方法验... 为了掌握受压U肋加劲板的局部稳定受力性能,考虑残余应力与初始几何缺陷,建立U肋加劲板局部稳定试验试件的有限元模型,通过考虑不同宽厚比的试验验证该数值模拟方法的正确性;将U肋加劲板及其腹板简化为四边简支板,并通过数值模拟方法验证四边简支板简化模型的正确性。结果表明:采用数值模拟方法计算得到的破坏模态和应力-位移曲线与试验曲线吻合较好,所计入的残余应力和几何缺陷大小是合理的;采用简化的四边简支板模型和试验试件模型计算的应力-位移曲线从开始到峰值吻合较好,在下降段四边简支板模型下降斜率有所增大;在分析受压U肋加劲板受力性能时,可以选用等效四边简支板简化模型分析其局部稳定承载力。 展开更多
关键词 U肋加劲板 数值模拟 破坏模式 应力-位移曲线 等效模型
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基于数值模拟方法的U肋加劲板初始几何缺陷研究 被引量:6
13
作者 赵秋 翟战胜 +1 位作者 王捷 陈友杰 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期64-69,共6页
为较为准确地计入初始几何缺陷的形态和大小,通过塞尺试验得到的U肋加劲板初始几何缺陷的实测值,然后利用数值模拟方法对U肋加劲板初始几何缺陷形态与大小的简化等效模拟方法进行研究。研究表明:整体几何缺陷按正弦半波形式来进行简化... 为较为准确地计入初始几何缺陷的形态和大小,通过塞尺试验得到的U肋加劲板初始几何缺陷的实测值,然后利用数值模拟方法对U肋加劲板初始几何缺陷形态与大小的简化等效模拟方法进行研究。研究表明:整体几何缺陷按正弦半波形式来进行简化处理是比较安全的,局部几何缺陷按模型特征值屈曲的第一阶屈曲模态简化处理是比较安全的,采用简化几何缺陷形式与实测几何缺陷的应力和变形曲线基本一致。 展开更多
关键词 桥梁工程 U肋加劲板 数值模拟方法 初始几何缺陷 第一阶屈曲模态
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Distribution of Welding Residual Stress of Mixed Steel U-Rib-Stiffened Plates 被引量:4
14
作者 Qiu Zhao Zhansheng Zhai Yu Nie 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2018年第5期489-500,共12页
To analyze the effects of width and thickness of each composition element of mixed steel U-rib-stiffened plates on the welding residual stress distribution, the distribution of the U-rib and the plate residual stress ... To analyze the effects of width and thickness of each composition element of mixed steel U-rib-stiffened plates on the welding residual stress distribution, the distribution of the U-rib and the plate residual stress was calculated using a simplified calculation method. The method involved welding the mixed steel U-rib-stiffened plates for a structure with different sizes and different strength ratios of U-rib to plate. Based on a welding residual stress numerical simulation method validated by the blind hole method test, the distribution law of the mixed steel U-rib stiffened plate was studied. The results showed that the change of plate width has little impact on the welding residual stress and that the ratio of the thicknesses of the plate to U-rib stiffeners, the thickness of the plate, and the thickness of the U-rib has a great influence on the distribution of the welding residual stress. The thickness of plate and steel strength also greatly influenced the distribution width of the residual tensile stress. While analyzing the compression capacity of U-rib-stiffened plates, the simplified distribution of welding residual stress was used. 展开更多
关键词 STEEL bridge Welding RESIDUAL stress Simplifi ed calculation METHOD U-rib STIFF ened plate Finite element METHOD
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基于颗粒阻尼的U肋加劲板减振降噪初探 被引量:5
15
作者 孔德睿 张迅 +3 位作者 刘子琦 游颖川 郑宁哲 周靖翔 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期38-44,共7页
提出一种基于颗粒阻尼的U肋加劲板减振降噪方法。以某钢箱梁为原型,制作U肋加劲板缩尺试件,通过锤击试验和数值仿真手段研究颗粒阻尼的减振降噪效果。对比测试颗粒阻尼填充质量、填充位置对减振效果的影响,并基于混合有限元-边界元方法... 提出一种基于颗粒阻尼的U肋加劲板减振降噪方法。以某钢箱梁为原型,制作U肋加劲板缩尺试件,通过锤击试验和数值仿真手段研究颗粒阻尼的减振降噪效果。对比测试颗粒阻尼填充质量、填充位置对减振效果的影响,并基于混合有限元-边界元方法进行减振降噪预测。结果表明:总体上颗粒阻尼对U肋加劲板具有较好的减振降噪效果;在较宽频带下,填充颗粒阻尼后的试件振动衰减显著,各频段阻尼损耗因子平均提高至原结构的2倍~2.5倍;均匀填充率为10%时,总声功率级降低约3.2 dB(A)。该分析方法和研究结论可为今后进一步开展钢箱梁减振降噪优化设计提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 U肋加劲板 噪声 颗粒阻尼 锤击试验
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Q420钢U肋加劲板轴压承载性能试验研究 被引量:5
16
作者 张雅俊 林立华 刘玉擎 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1754-1760,1788,共8页
对4个缩尺比1∶2的Q420钢U肋加劲板进行轴压承载性能试验,分析U肋加劲板极限承载力、破坏形式以及破坏机理。结果表明:4个U肋加劲板极限承载力均达到全截面屈服承载力;受压U肋加劲板的破坏形式分为局部屈曲、整体屈曲和合成屈曲破坏3种... 对4个缩尺比1∶2的Q420钢U肋加劲板进行轴压承载性能试验,分析U肋加劲板极限承载力、破坏形式以及破坏机理。结果表明:4个U肋加劲板极限承载力均达到全截面屈服承载力;受压U肋加劲板的破坏形式分为局部屈曲、整体屈曲和合成屈曲破坏3种;极限状态下,受压U肋加劲板在达到极限承载力前发生局部屈曲,最后发生整体屈曲导致板件破坏;通过板件柔度确定的最易发生屈曲的板件位置与实际破坏位置基本一致,说明板件柔度能够预测U肋加劲板在极限状态下的破坏位置。 展开更多
关键词 U肋加劲板 极限承载力 破坏形式 板件柔度 模型试验
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基于平铺刚度法的弧形加筋板的轻量化设计 被引量:1
17
作者 刘宸宇 骆烜赫 +2 位作者 刘康翔 孟增 肖山 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第8期953-964,共12页
加筋板结构是航空航天结构设计中常见的承载部件,可以在保证加筋板性能的基础上减轻其结构质量,能够带来巨大的实际效益.因此,加筋板结构的轻量化设计一直是航空航天领域的研究重点.基于同步失效的概念,设计了一种新型的弧形加筋板,旨... 加筋板结构是航空航天结构设计中常见的承载部件,可以在保证加筋板性能的基础上减轻其结构质量,能够带来巨大的实际效益.因此,加筋板结构的轻量化设计一直是航空航天领域的研究重点.基于同步失效的概念,设计了一种新型的弧形加筋板,旨在充分利用加筋肋的轴向承载能力.同时,基于平铺刚度法,准确预测了弧形加筋板的临界屈曲载荷.最后采用粒子群优化算法对弧形加筋板进行了轻量化设计.算例结果表明,弧型加筋板承载能力优异,轻量化设计效果显著,具有良好的优化效果. 展开更多
关键词 弧形加筋板 平铺刚度法 临界屈曲荷载 轻量化
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U肋加劲板初始几何缺陷试验研究 被引量:5
18
作者 赵秋 翟战胜 郭智勇 《结构工程师》 北大核心 2016年第1期147-153,共7页
U肋加劲板在加工制造过程中不可避免的会产生初始几何缺陷,根据对结构受力时破坏形态影响的不同,初始几何缺陷可以分为整体和局部两种缺陷。通过塞尺试验对U肋加劲板的初始几何缺陷进行测量,运用最小二乘法进行数据处理,得到理想板平面... U肋加劲板在加工制造过程中不可避免的会产生初始几何缺陷,根据对结构受力时破坏形态影响的不同,初始几何缺陷可以分为整体和局部两种缺陷。通过塞尺试验对U肋加劲板的初始几何缺陷进行测量,运用最小二乘法进行数据处理,得到理想板平面,然后运用统计学的方法,得到钢桥面板整体几何缺陷和局部几何缺陷的幅值。研究表明:在整体和局部几何缺陷的分布中,试件大部分接近沿纵向或横向的正弦曲线的半波或整波的形式分布,建议整体和局部几何缺陷的幅值分别取构件长的1/750和板宽的1/180. 展开更多
关键词 U肋加劲板 初始几何缺陷 试验测试 最小二乘法
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受压板肋加劲板整体稳定试验研究
19
作者 赵秋 陈鹏 +2 位作者 张骏超 余澳 蔡威 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1297-1311,共15页
板肋加劲板是组成钢箱、钢拱、钢塔以及钢墩等桥梁结构的基本构件,其受压稳定问题是钢桥设计的重点.为研究板肋加劲板的受压整体稳定性能,设计了不同几何尺寸的板肋加劲板试件,进行轴向加载试验,测量各试件的初始几何缺陷,同时建立相应... 板肋加劲板是组成钢箱、钢拱、钢塔以及钢墩等桥梁结构的基本构件,其受压稳定问题是钢桥设计的重点.为研究板肋加劲板的受压整体稳定性能,设计了不同几何尺寸的板肋加劲板试件,进行轴向加载试验,测量各试件的初始几何缺陷,同时建立相应的有限元模型,考虑本构关系、残余应力与初始几何缺陷的影响,通过大量数值计算得到稳定折减系数,并与各国规范进行比较.分析结果表明,试件的几何缺陷沿板宽方向呈现中间高、两边低的形式,纵向初弯曲的方向具有一定的随机性.板肋加劲板整体稳定中长柱试件发生中部的弯曲失稳变形,且朝向被加劲板侧弯曲的极限承载力高于朝向板肋侧弯曲的极限承载力;整体稳定短柱试件主要发生肋间被加劲板的鼓曲与加劲肋端部的面外变形.随着长细比的增大,被加劲板侧弯曲试件的轴向平均应力-位移曲线的失稳特征更加明显.试验与有限元计算得到的稳定系数均高于中国钢桥规范中的b类柱子曲线的稳定系数,可偏安全采用规范中的b类柱子曲线进行板肋加劲板整体稳定计算. 展开更多
关键词 板肋加劲板 整体稳定 轴压试验 初始几何缺陷 数值模拟 稳定折减系数 柱子曲线
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热-物理与力学参量对混合钢U肋加劲板残余应力分布影响 被引量:4
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作者 赵秋 郭智勇 +1 位作者 董锐 陈友杰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期28-32,130,共5页
建立三维热弹塑性有限元模型,使用随温度变化的材料热-物理与热-力学参量,对混合钢U肋加劲板的焊接温度场和应力场进行了模拟.应用经试验验证的焊接残余应力数值模拟方法,研究了热导率、比热容、密度、弹性模量、泊松比、线膨胀系数共6... 建立三维热弹塑性有限元模型,使用随温度变化的材料热-物理与热-力学参量,对混合钢U肋加劲板的焊接温度场和应力场进行了模拟.应用经试验验证的焊接残余应力数值模拟方法,研究了热导率、比热容、密度、弹性模量、泊松比、线膨胀系数共6个热-物理与力学参量对混合钢U肋加劲板焊接残余应力的影响.结果表明,热导率和泊松比对混合钢U肋加劲板焊接残余应力分布影响很小;弹性模量和热膨胀系数对母板残余拉应力和残余压应力以及U肋腹板残余压应力大小影响最大,次之为比热容、密度.因此,对于残余压应力比较敏感的受压混合钢U肋加劲板,在焊接残余应力数值模拟中弹性模量和热膨胀系数的取值正确与否将对计算结果产生较大影响. 展开更多
关键词 钢桥 残余应力 数值模拟 U肋加劲板 焊接
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