加肋储物筒仓的屈曲分析及地震波影响

发布时间：2020-10-30 06:53

　　 近年来,加肋储物筒仓结构在能源工业、化工工业、军事工业和农业中得到越来越广泛的应用。然而金属薄壳破坏事例屡有发生,说明人们对这类结构的研究还不够透彻。本文是基于贵阳铝镁研究院资助的项目,即8000 吨铝镁粉储仓工程结构分析的基础上完成的。 本文旨在研究离散加肋储物筒仓在非对称轴压或侧压载荷下的非线性屈曲变形,以及地震波激励下的稳定性态,为这类加肋薄壳结构的设计提供可靠的理论分析基础和计算方法。主要内容如下: 首先,对有初始几何缺陷的结构在几何非线性和材料非线性条件下描述了其屈曲时的应力和应变,这比一般薄壳理论的非线性关系更加精确。在分析中同时考虑了初始几何缺陷的影响,使得本文的理论可以方便地应用于分析具有初始几何缺陷的加肋储物筒仓结构。 其次,推导出一端固支,一端自由的等厚度加肋筒仓屈曲方程,得到其解析解,同时建立了结构在非对称载荷作用下的弹性及弹塑性大变形有限元理论,比较两者的结果。用以分析结构在非对称载荷作用下的屈曲变形,了解这种结构的变形性态。通过考虑弹塑性的影响,反应结构真实的材料特性,结果表明非线性屈曲荷载的大小既受材料非线性的控制,也受几何非线性的影响。 最后,在非一致激励下即考虑行波效应的情况下模拟了加肋储物筒仓变形性态。以正弦波中多点异相位描述行波效应为基础,结合天津某级地震波,通过改变地震波输入波程差的滞后和输入方向的改变来模拟行波效应。发现行波效应特别是改变波程差的行波效应对结构的影响相当大,这也是工程应用中一个必须考虑的问题。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TH49
【部分图文】：

图 2-1 有限元程序流程图计算，主要采用有限元法。将筒仓结构连接，组成一个单元集合体，去代替实以替代原来作用在单元上的载荷。对于来近似表示其位移分量的分布规律，再阵[ ]eC 、质量矩阵[ ]eM 等，进而将单元构的边界条件与单元间的连续条件，综C ]、质量矩阵[ M ]，这时便可将一个真实义坐标的多自由度系统振动问题。有限[ ]{ (t )} + [ ]{ (t )} + [ ]{ ( t )} ={ (t )}&& &M u C u K u F t )}――载荷矢量 { u (t )}――节点位移矢

图 2-2 壳体有限元分类研究是在平板有限元和中厚壳有限元基础之上法、壳体理论、变分原理以及各异的处理技巧体有限元的大致分类如图 2-2。尽管壳体有限元法更好，在处理薄壳问题时可能会遇到更多的备下列特点：○1 对任何几何、边界和荷载条件；○3 未采用具体的壳体理论；○4 不需要数值修剪切自锁和膜自锁等问题；○7 不含有任何伪模不敏感，结果可靠。思义就是用很多小平板元构成的多面体去逼近被采用。曲壳元的开发可以描述高阶的膜应力时虽然膜的行为得到了很好的表达，但单元变点导致过多的自由度)，其应用范围也受到很大

18图 3-1 结构示意图（虚线位置表示角钢圈，单位：毫米仓(如图 3-1)是一个半径为 13 米，高为 24.31 米的圆 15mm，13mm，11mm，9mm，7mm 和 6mm 不同先的储仓结构从顶部至腰部的不同位置沿圆周方向角钢。预定采取的措施为：首先在加环状角钢圈(14边紧贴筒仓外壁，以增大两者的接触面，这样角钢
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本文编号：2862152