內(nèi)壓作用下軸向斜接管的塑性極限載荷及應(yīng)力集中系數(shù)研究.pdf

1、本文通過ANSYS有限元分析方法，對內(nèi)壓作用下帶軸向斜接管的圓柱殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，得到了該結(jié)構(gòu)的屈服規(guī)律、塑性極限載荷及應(yīng)力集中系數(shù)的變化規(guī)律。國內(nèi)外有眾多學(xué)者及專家在這方面進(jìn)行了大量的試驗和模擬研究工作，但對小角度和大開孔率(d/D＞0.5)斜接管結(jié)構(gòu)的研究比較少。因此對斜接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行極限載荷的分析研究將具有較高的工程意義。
　　借助有限元法，對內(nèi)壓作用下帶有不同夾角軸向斜接管的圓柱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了極限載荷研究。主要研究內(nèi)容如下:<

2、br>　　1.采用有限元分析法對開孔率d/D為0.6，傾斜角θ分別為15°，35°，55°，75°四種情況進(jìn)行了極限分析。研究其在內(nèi)壓作用下應(yīng)力分布規(guī)律，獲取最大應(yīng)力值，進(jìn)而得到應(yīng)力集中系數(shù)隨夾角變化的規(guī)律。
　　2.在內(nèi)壓作用下，得到接管與簡體相貫區(qū)附近幾個關(guān)鍵點的應(yīng)變值，并繪制出各關(guān)鍵點的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖，按照不同判定準(zhǔn)則，分別求其塑性極限載荷，并作對比分析。
　　3.采用灰色預(yù)測模型GM(1，1)和回歸預(yù)測軟件對塑性極

3、限載荷有限元模擬結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，并與模擬結(jié)果比較。
　　通過上述的研究，得出以下幾點結(jié)論:
　　(1)斜接管結(jié)構(gòu)極限承載能力的降低，主要是由于開孔會引起結(jié)構(gòu)體上出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，并且隨著夾角θ減小，極限載荷逐漸減小，即承載能力減弱。雙切線準(zhǔn)則、兩倍彈性斜率準(zhǔn)則和零曲率準(zhǔn)則均可用于斜接管結(jié)構(gòu)極限載荷的計算，且由不同準(zhǔn)則求得的極限載荷有如下關(guān)系:PL＞Pt＞Pφ。
　　(2)夾角θ越小，銳角側(cè)尖角處應(yīng)力集中系數(shù)K就越大，即