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更新時間:2025.03.29
金字塔型波紋薄壁管抗撞性分析和優(yōu)化

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為提高薄壁結(jié)構(gòu)吸能元件的抗撞性能,在傳統(tǒng)的光滑圓柱殼表面添加金字塔型波紋?;陲@式有限元技術(shù),應(yīng)用LS-DYNA軟件對這種新型的金字塔型波紋薄壁管進行抗撞性分析。采用Fibonacci搜索方法搜索該波紋管的正多邊形截面的最佳邊數(shù),以波紋的高度和傾角為設(shè)計變量,以結(jié)構(gòu)的吸能為優(yōu)化目標(biāo)建立優(yōu)化模型。采用響應(yīng)面法擬合目標(biāo)函數(shù),進行優(yōu)化設(shè)計。半徑為40mm的波紋管算例的優(yōu)化結(jié)果表明,金字塔型波紋管在截面為正十一邊形、波紋高度為80mm、金字塔形波紋的頂點到中心軸的距離為38.92mm時吸能最大,吸能能力比光滑表面的圓截面結(jié)構(gòu)提高31.88%。新提出的波紋結(jié)構(gòu)可用于實際吸能元件的設(shè)計,并為進一步研究奠定基礎(chǔ)。

折線形鋼箱柱節(jié)點受力性能試驗研究

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對折線形鋼箱柱節(jié)點進行了1∶3縮尺模型力學(xué)性能的試驗研究和非線性有限元分析。試驗研究包括設(shè)計荷載作用下的驗證試驗和極限承載力試驗。試驗結(jié)果表明:在設(shè)計荷載作用下,折線形鋼箱柱節(jié)點始終處于彈性階段,極限承載力試驗中,折線形鋼箱柱節(jié)點的受力最不利部位為節(jié)點水平段與節(jié)點下段交接區(qū)域,該部位的內(nèi)轉(zhuǎn)折點處存在應(yīng)力集中但未發(fā)生明顯的局部屈曲現(xiàn)象;分析結(jié)果表明:有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,從而驗證了理論分析與原型結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性;因此,在構(gòu)造合理和焊縫質(zhì)量優(yōu)良的前提下,折線形鋼箱柱節(jié)點可以應(yīng)用于承重結(jié)構(gòu)中。

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