管状构件屈曲模式的设计与优化研究

发布时间：2022-01-26 03:08

　　在轴向力作用下,管状构件由于长细比、径厚比、截面形状等因素的不同,发生不同形式的屈曲模式。当长细比较大时,构件极易发生低阶的整体弯曲屈曲。当构件发生低阶屈曲时,其承载力大幅度下降,严重影响结构的安全性,此外构件只会在中部形成塑性区,耗能能力较差。本文将折纸概念引入到普通方管中,改变构件的几何构形,使长细比较大的构件也能发生对称型轴向屈曲模式,增强构件的耗能能力。研究了多种折纸构形对管状构件屈曲模式的影响,并对其在轴向单向荷载和循环反复荷载作用下的力学性能进行了研究。为了提高普通方管的耗能能力,将刚性Miura折纸构形引入到管状构件中,形成刚性折纸型管状构件。研究了截面边长a、平行四边形的夹角γ、板厚t、及折痕削弱程度系数η对构件屈曲模式的影响规律,结果表明截面边长a越大,构件越容易发生轴向屈曲模式;平行四边形夹角γ、板厚t、折痕削弱程度系数η越大,则构件的轴向刚度越大,越容易发生平面外的弯曲屈曲模式。此外还发现截面边长a不小于150mm、折痕削弱程度系数η不大于0.8、板厚t不大于12mm、平行四边形夹角γ不大于60°时,构件的屈曲模式以轴向屈曲模式为主。通过上述研究发现,边界处折纸单... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【图文】：

圆管的屈曲模态示意图

(a) 波纹状屈曲模态 (b) 钻石型屈曲模态图 1.2 圆管静力轴压时变形模态示意图xander[6]是最早研究圆管以波纹状屈曲模态失效理论的先驱。他提出的一个基本折 1.3(a)所示，假设单元可以完全向内与向外折叠且不考虑材料的强化阶段，单元主转动与两铰之间材料的拉伸变形耗能。1992 年，Wierzbicki 等[7]发现圆管的变形并

图 1.2 圆管静力轴压时变形模态示意图exander[6]是最早研究圆管以波纹状屈曲模态失效理论的先驱。他提出的一个基本折图 1.3(a)所示，假设单元可以完全向内与向外折叠且不考虑材料的强化阶段，单元主的转动与两铰之间材料的拉伸变形耗能。1992 年，Wierzbicki 等[7]发现圆管的变形并折叠或向外折叠，实验现象简述成如图 1.3(b)所示，圆管底部向外折叠时，存在一小

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]折纸型防屈曲支撑的滞回性能研究[D]. 章玉婷.东南大学 2016
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本文编号：3609692