复合材料加筋壁板轴压屈曲稳定性研究

复合材料加筋壁板轴压屈曲稳定性研究
复合材料加筋壁板轴压屈曲稳定性研究

压杆的稳定性验算

建筑力学行动导向教学案例教案提纲

模块七压杆稳定性 7.1压杆稳定的概念 为了说明问题,取如图 7-2 (a)所示的等直细长杆,在其两端施加轴向压力 F ,使杆在直 线状态下处于平衡,此时,如果给杆以微小的侧向干扰力, 使杆发生微小的弯曲,然后撤去干扰 力,贝9当杆承受的轴向压力数值不同时, 其结果也截然不同。当杆承受的轴向压力数值 F 小于某 数值 F cr 时,在撤去干扰力以后, 杆能自动恢复到原有的直线平衡状态而保持平衡, (a)、(b)所示,这种原有的直线平衡状态称为稳定的平衡; 压力F 小于匚 时,杆件就能够保持稳定的平衡,这种性能称为压杆具有稳定性;而当压 F cr 杆所受的轴向压力 F 等于或者大于 F cr 时,杆件就不能保持稳定的平衡而失稳。 压杆经常被应用于各种工程实际中,例如脚手架立杆和基坑支护的支撑杆,均承受压力, 此时必须考虑其稳定性,以免引起压杆失稳破坏。 7.2临界力和临界应力 7.2.1细长压杆临界力计算公式一一欧拉公式 从上面的讨论可知,压杆在临界力作用下,其直线状态的平衡将由稳定的平衡转变为不稳 定的平衡,此时,即使撤去侧向干扰力,压杆仍然将保持在微弯状态下的平衡。当然,如果压力 超过这个临界力,弯曲变形将明显增大。 所以,使压杆 在微弯状态下保持平衡的最小的轴向压力, 即为压杆的临界压力。下面介绍不同约束条件下压杆的临界力计算公式。 一、两端铰支细长杆的临界力计 算公式一一欧拉公式设两端铰支长度 为z 的细长杆,在轴向压力/ cr 的作 用下保持微弯平衡状态,如图 7-3所示。杆在小变形时其挠曲线近似微分方程为: 图7-2 到某一数值匚时,即使撤去干扰力,杆仍然处于微弯形 F cr 状,不能自动恢复到原有的直线平衡状态,如图 7-2 (c)、 (d)所示,则原有的直线平衡状态为 不稳定的平衡。如果力 F 继续增大,则杆继续弯曲, 产生显著的变形,甚至发生突然破坏。 上述现象表明,在轴向压力 F 由小逐渐增大的过程中,压 杆由稳定的平衡转变为不稳定的平衡,这种现象称为压杆 丧失稳定性或者压杆失稳。显然压杆是否失稳取决于轴向 压力的数值,压杆由直线状态的稳定的平衡过渡到不稳定 的平衡时所对应的轴向压力,称为压杆的临界压力或临界 力,用表示 / cr 当压杆所受的轴向 图7-2 如图7-2 图 7-1 F 逐渐增大 当杆承受的轴向压力数值 图7-1

abaqus压杆屈曲分析

a b a q u s压杆屈曲分析 Revised by Petrel at 2021

压杆屈曲分析1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷,导致构件的稳定承载力降低。 本文利用abaqus对一定截面不同长细比下的H型钢构件进行屈曲分析,通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲,得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线,并与《规范》中的构件曲线相比较。钢构件的截面尺寸如图1-1所示。 构件的材料特性:,, 图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为,长细比取值及杆件长度见表1: 表1 50 60 80 100 120 150 180 (m) 1.92 2.30 3.07 3.84 4.60 5.76 6.90 3.模型分析

ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,generalstatics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程 建模计算过程以长细比为50的构件为例,其余构件建模计算过程与之类似。 4.1buckle分析 1在buckle分析中创建part模块,创建的模型为三位可变形壳体单元,截面参数见图1-1,构件长度1.92。如图4-1示 图4-1 2定义材料特性及截面属性并将其赋予单元。材料定义为弹塑性,泊松比0.3,屈服强度,弹性模量;腹板和翼缘板为壳单元,厚度分别为0.008和0,01。材料定义见图4-2

用midas做稳定分析步骤

用MIDAS来做稳定分析的处理方法(笔记整理) 对一个网壳或空间桁架这样的整体结构而言,稳定会涉及三类问题: A.整个结构的稳定性 B.构成结构的单个杆件的稳定性 C.单个杆件里的局部稳定(如其中的板件的稳定)A整个结构的稳定性: 1. 在数学处理上是求特征值问题的特征值屈曲,又叫平衡分叉失稳或者分支点失稳 特征:结构达到某种荷载时,除结构原来的平衡状态存在外,还可能出现第二个平衡态 2:极值点失稳 特征:失稳时,变形迅速增大,而不会出现新的变形形式,即平衡状态不发生质变,结构失稳时相应的荷载称为极限荷载。 3:跳跃失稳,性质和极值点失稳类似,可以归入第二类。B构成结构的单个杆件的稳定性 通过设计的时候可以验算秆件的稳定性,尽管这里面存在一个计算长度的选取问题而显得不完善,但总是安全的。 C 单个杆件里的局部稳定(如其中的板件的稳定) 在MIDAS里面,我想已不能在整体结构的范围内解决了,但是单个秆件的局部稳定可以利用板单元(对于实体现在还没

有办法做屈曲分析)来模拟单个构件,然后分析出整体稳定屈曲系数。和A是同样的道理,这里充分体现了结构即构件,构件即结构的道理 A整个结构的稳定性: 分析方法: 1:线性屈曲分析(对象:桁架,粱,板) 在一定变形状态下的结构的静力平衡方程式可以写成下列形式: (1):结构的弹性刚度矩阵:结构的几何刚度矩阵:结构的整体位移向量:结构的外力向量 结构的几何刚度矩阵可通过将各个单元的几何刚度矩阵相加而得,各个单元的几何刚度矩阵由以下方法求得。几何刚度矩阵表示结构在变形状态下的刚度变化,与施加的荷载有直接的关系。任意构件受到压力时,刚度有减小的倾向;反之,受到拉力时,刚度有增大的倾向。大家所熟知的欧拉公式,对于一个杆单元,当所受压力超过N=3.1415^2*E*I/L^2时,杆的弯曲刚度就消失了,同样的道理不仅适用单根压杆,也适用与整个框架体系通过特征值分析求得的解有特征值和特征向量,特征值就是临界荷载,特征向量是对应于临界荷载的屈曲模态。临界荷载可以用已知的初始值和临界荷载的乘积计算得到。临界荷载和屈曲模态意味着所输入的临界荷载作用到结构时,结构就发生与屈曲模态相同形态的屈

基于ABAQUS的钢管轴心受压非线性屈曲分析

一.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。而影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷,导致构件的稳定承载力降低。 本文主要针对任意轴对称的圆形钢管截面,利用ABAQUS有限元非线性分析软件,对其在轴心受压情况下进行特征值屈曲分析和静态及动态的非线性屈曲分析(考虑材料弹塑性和初始缺陷的影响)。通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲,得出构件发生弯曲失稳的极限荷载,并且由弯曲失稳的临界荷载得出的构件荷载位移曲线。同时再进行非线性分析时,需要施加初始扰动,以帮助非线性分析时失稳,可以通过特征值屈曲分析得到的初始弯曲模态来定义初始缺陷;最后由可以将特征值屈曲分析得到的临界荷载作为非线性屈曲分析时所施加荷载的参考。 二.结构模型 用ABAQUS中的壳单元建立轴心受压模型,采用SI国际单位制(m)。 1.构件的材料特性: E= 2.0×1011N m2,μ=0.3, f y=2.35×

108N m2,ρ=7800kg m3,钢管半径:60mm,厚度:3mm,长度:2.5m。 2.钢管的截面尺寸及钢管受到的约束和荷载施加的模型图如图2-1及图2-2所示。 图2-1 图2-2 三.建模步骤(Buckle分析) (1)创建部件 在创建part模块中命名构件的名字为gang guan,创建的模型为三维可变形壳体单元,如图3-1所示。截面参数见图2-1,构件长度2.5m。 图3-1

二阶瞬态响应特性与稳定性分析资料报告

广西大学实验报告纸 组长: 组员: 指导老师: 成绩: 学院:电气工程学院 专业:自动化 班级:163 实验容:实验五 二阶瞬态响应特性与稳定性分析 2018年5月11日 【实验时间】 2018年 5月 11日 【实验地点】 综合808 【实验目的】 1、以实际对象为基础,了解和掌握典型二阶系统的传递函数和模拟电路图。 2、观察和分析典型二阶系统在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼的响应曲线。 3、学会用MATLAB 分析系统稳定性。 【实验设备与软件】 1、Multisim 10电路设计与仿真软件 2、labACT 试验台与虚拟示波器 3、MATLAB 数值分析软件 【实验原理】 1、被模拟对象模型描述 永磁他励电枢控制式直流电机如图1(a )所示。根据Kirchhoff 定律和机电转换原理,可得如下方程 u k Ri dt di L e =++ω (1) l t T i k b dt d J -=+ωω (2) ωθ =dt d (3) 式中,各参数如图1(a )所示:L 、R 为电机和负载折合到电机轴上的转动惯量,Tl 是折合到电机轴上的总的负载转矩,b 是电机与负载折合到电机轴上的粘性摩擦系数;kt 是转矩系数(Nm/A ),k e 是反电动势 系数(Vs/rad )。令R L /e =τ(电磁时间常数),b J /m =τ(机械时间常数) ,于是可由这三个方程 画出如图1(b )的线性模型框图。 将Tl 看成对控制系统的扰动,仅考虑先行模型框图中()()s s U Θ→的传递函数为 ()()()()()s Rb k k s s Rb k s U s s G t e m e t 1 /11/?+++=Θ= ττ (4) 考虑到电枢电感L 较小,在工程应用中常忽略不计,于是上式转化为

采用ABAQUS进行屈曲后屈曲和破坏分析

| w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with Abaqus | w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Day 1 ?Lecture 1Basic Concepts and Overview ?Workshop 1Buckling and Postbuckling Analyses of a Crane Structure ?Lecture 2 Finite Element Formulation ?Lecture 3Finite Element Implementation in Abaqus ?Lecture 4Eigenvalue Buckling Analysis ?Workshop 2Eigenvalue Buckling of a Ring Subjected to External Pressure ?Workshop 3 Elastic Buckling of Ring-Supported Cylindrical Shell under Hydrostatic Pressure

| w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Buckling, Postbuckling, and Collapse Analysis with Abaqus Day 2 ?Lecture 5 Regular and Damped Static Solution Procedures for Postbuckling Analyses ?Workshop 4Nonlinear Buckling of Ring-Supported Cylindrical Shell under Hydrostatic Pressure ?Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch ?Lecture 6Modified Riks Static Solution Procedure for Postbuckling Analyses ?Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch (continued)?Lecture 7Dynamic Analysis Solution Procedures for Postbuckling Analyses ?Workshop 5Static Buckling Analysis of a Circular Arch (continued)?Workshop 6Tube Crush Dynamic Analysis ?Lecture 8Putting It All Together… ?Workshop 7Capstone Workshop: Lee’s Frame Buckling Problem ?Workshop 8 Buckling and Postbuckling Analyses of a Stiffened Panel | w w w .3d s .c o m | ? D a s s a u l t S y s t èm e s | Legal Notices The Abaqus Software described in this documentation is available only under license from Dassault Systèmes and its subsidiary and may be used or reproduced only in accordance with the terms of such license. This documentation and the software described in this documentation are subject to change without prior notice. Dassault Systèmes and its subsidiaries shall not be responsible for the consequences of any errors or omissions that may appear in this documentation. No part of this documentation may be reproduced or distributed in any form without prior written permission of Dassault Systèmes or its subsidiary.? Dassault Systèmes, 2011. Printed in the United States of America Abaqus, the 3DS logo, SIMULIA and CATIA are trademarks or registered trademarks of Dassault Systèmes or its subsidiaries in the US and/or other countries. Other company, product, and service names may be trademarks or service marks of their respective owners. For additional information concerning trademarks, copyrights, and licenses, see the Legal Notices in the Abaqus 6.11 Release Notes and the notices at: https://www.360docs.net/doc/4018874125.html,/products/products_legal.html.

薄壁压力容器稳定性分析

压力容器稳定性分析 谢全利 (华陆工程科技有限责任公司 设备室,西安 710054) 摘 要 对于受外压的容器,除了圆筒、球壳、锥壳和有限定的开孔外,其他的很多形状以及不均匀的载荷等都无法按照现有的标准规范进行稳定性校核。本文通过分析结果的对比,确定了基于有限元屈曲分析为基础的压力容器稳定性分析方法和评判准则。 关键词 薄壁; 压力容器; 稳定性; 屈曲; 分析设计; Pressure Vessels Stability Analysis Xie Quanli (Hualu Engineering & Technology Co., Ltd, Equipment Division, Xi ’an 710054) Abstract :For the vessel in outside pressure, in addition to cylindrical shell, spherical shell, cone shells and limited nozzle opening, many of the other, as well as non-uniform shape of the load can not be in accordance with all existing standards for checking the stability. By comparing the results of the analysis identified based on finite element analysis of buckling, this paper get the method of the stability of the pressure vessel analysis and evaluation rule. Keywords :Lamella ;Pressure vessels ;Stability ;Flexure ;Design by analysis ; 所谓压力容器的失稳是指压力容器承受外载荷或其他不稳定载荷超过其一临界值时突然失去其几何形状的现象。不同形式的容器以及不同形式的载荷所引起的失稳后的几何形状是不同的。失稳又称屈曲。它并不是结构的强度不足而造成的失效。研究压力容器稳定性的目的在于确定容器的临界载荷以及其相应的失稳模态,以改进加强措施,提高结构的抗失稳能力。 1. 压力容器稳定性的常规计算 对于简单的结构,如压杆、外压圆筒、外压球壳,欧拉、米西斯等人推导有经典的理论公式可以求得理论的临界载荷。 圆筒临界外压的米西斯公式为:[1] )](n ) πR nl (μ n [)R δE(.])πR nl ()[(n R E δp o o e o o e cr 11122730112223222-++--?++-= 式中:cr p -------临界外压力,Mpa ; e δ---------圆筒有效厚度,mm ;

复合材料成型工艺大全及说明

复合材料成型工艺大全及说明 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业 生产。 视所选用的树脂基体材料的不同,各方法适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。(2)制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅 需一套模具便能生产。 ◇ 层压及卷管成型工艺1、层压成型工艺层压 成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,

放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。2、卷管成型工艺卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品 成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和连续机械法两种。其基本过程是:首先清理各辊筒,然后将热辊加热到设定温度,调整好胶布张力。在压辊不施加压力的情况下,将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈,然后放下压辊,将引头布贴在热辊上,同时将胶布拉上,盖

原料药稳定性试验报告

L- 腈化物稳定性试验报告 一、概述 L-腈化物是L- 肉碱生产过程中的第一步中间体(第二步中间体: L-肉碱粗品;第三步中间体:L-肉碱潮品),由于L- 肉碱生产工艺为 间歇操作,即每生产一步中间体,生产完毕并出具合格检测报告后,存 入中间体仓库,以备下一步生产投料所需。根据本公司L- 肉碱产品的 整个生产周期,L- 腈化物入库后可能存放的最长时间为4 周(约28 天)。以此周期为时间依据制定了L- 腈化物稳定性试验方案,用于验 证L-腈化物在再试验期限内的各项质量指标数据的稳定性,并且能否符 合L- 腈化物的质量标准,此次稳定性试验的整个周期为28 天,具体 的稳定性试验方案以ICH 药物稳定性指导原则为基础制定,以确保L- 腈化化物稳定性试验的可操作性。 二、验证日期 2010 年1 月13 日- 2010 年2 月10 日 三、验证方案 1)样品储存和包装: 考虑到L- 腈化物今后的贮藏、使用过程,本次用于稳定性试验的样品 批次与最终规模生产所用的L- 腈化物的包装和放置条件相同。 2)样品批次选择:此次稳定性试验共抽取三批样品,且抽取样品的批次与 最终规模生产时的合成路线和生产工艺相同

3)抽样频率和日期:从2010.1.13 起,每隔7 天取样一次,共取五次,具体日期为:2010.1.13 、2010.1.20 、2010.1.27 、 2010.2.3 、2010.2.10 ,以确保试验次数足以满足L- 腈化物的稳 定性试验的需要。。 4)检测项目:根据L- 腈化物的质量标准的规定,此次稳定性试验的检测项目共五项,分别为外观、氯含量、熔点、比旋度、干燥失重。这 些指标在L- 腈化物的储存过程中可能会发生变化,且有可能影响 其质量和有效性。 5)试样来源和抽样:L- 腈化物由公司102 车间生产,经检测合格后储存于中间体仓库,本次稳定性试验的L- 腈化物均取自于该中间体仓 库,其抽样方法和抽样量均按照L- 腈化物抽样方案进行抽样。抽 样完毕后直接进行检测分析,并对检测结果进行登记,保存,作为稳 定性数据评估的依据。 四、稳定性试验数据变化趋势分析及评估 通过对三批L- 腈化物的稳定性试验,对其物理、化学方面稳定性资料进行评价,旨在建立未来相似情况下,大规模生产出的L- 腈化物是否适用 现有的再试验期(28天)。批号间的变化程度是否会影响未来生产的

热塑性复合材料成型工艺

热塑性复合材料成型工艺 热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称,国外称FRTP (Fiber Rinforced Thermo Plastics)。由于热塑性树脂和增强材料种类不同,其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大。 从生产工艺角度分析,塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类:(1)短纤维增强复合材料①注射成型工艺;②挤出成型工艺;③离心成型工艺。(2)连续纤维增强及长纤维增强复合材料①预浸料模压成型;②片状模塑料冲压成型;③片状模塑料真空成型;④预浸纱缠绕成型;⑤拉挤成型。 热塑性复合材料的特殊性能如下: (1)密度小、强度高热塑性复合材料的密度为1.1~1.6g/cm3,仅为钢材的1/5~1/7,比热固性玻璃钢轻1/3~1/4。它能够以较小的单位质量获得更高的机械强度。一般来讲,不论是通用塑料还是工程塑料,用玻璃纤维增强后,都会获得较高的增强效果,提高强度应用档次。 (2)性能可设计性的自由度大热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能,都是通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多,因此,其选材设计的自由度也就大得多。 (3)热性能一般塑料的使用温度为50~100℃,用玻璃纤维增强后,可提高到100℃以上。尼龙6的热变形温度为65℃,用30%玻纤增强后,热形温度可提高到190℃。聚醚醚酮树脂的耐热性达220℃,用30%玻纤增强后,使用温度可提高到310℃,这样高的耐热性,热固性复合材料是达不到的。热塑性复合材料的线膨胀系数比未增强的塑料低1/4~1/2,能够降低制品成型过程中的收缩率,提高制品尺寸精度。其导热系数为0.3~0.36W(㎡·K),与热固性复合材料相似。 (4)耐化学腐蚀性复合材料的耐化学腐蚀性,主要由基体材料的性能决定,热塑性树脂的种类很多,每种树脂都有自己的防腐特点,因此,可以根据复合材料的使用环境和介质条件,对基体树脂进行优选,一般都能满足使用要求。热塑性复合材料的耐水性优于热固性复合材料。 (5)电性能一般热塑性复合材料都具有良好的介电性能,不反射无线电电波,透过微波性能良好等。由于热塑性复合材料的吸水率比热固性玻璃钢小,故其电性能优于后者。在热塑性复合材料中加入导电材料后,可改善其导电性能,防止产生静电。 (6)废料能回收利用热塑性复合材料可重复加工成型,废品和边角余料能回收利用,不会造成环境污染。 由于热塑性复合材料有很多优于热固性玻璃钢的特殊性能,应用领域十分广泛,从国外的应用情况分析,热塑性复合材料主要用于车辆制造工业、机电工业、化工防腐及建筑工程等方面。 1、注射成型工艺 注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法,历史悠久,应用最广。其优点是:成型周期短,能耗最小,产品精度高,一次可成型开关复杂及带有嵌件的制品,一模能生产几个制品,生产效率高。缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对模具质量要求较高。根据目前的技术发展水平,注射成型的最大产品为5kg,最小到1g,这种方法主要用来生产各种机械零件,建筑制品,家电壳

本人学习abaqus五年的经验总结 让你比做例子快十倍

第二章 ABAQUS 基本使用方法 [2](pp15)快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。 ②(pp16)ABAQUS/CAE 不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外 丢失。 [3](pp17)平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)。ABAQUS/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几 何模型上。 载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。 [4](pp22)对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。 [5](pp23)Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数 据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存 所修改的内容。 [6](pp26)每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance) 是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件 上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上, 对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。 [7](pp26) ABAQUS/CAE 中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。 创建几何部件有两种方法:(1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直 接创建几何部件。(2)导入已有的CAD 模型文件,方法是:点击主菜单 File→Import→Part。网 格部件不包含特征,只包含节点、单元、 面、集合的信息。创建网格部件有三种方法:(1)导入 ODB 文件中的网格。(2)导入INP 文件中的网格。(3)把几何部件转化为网格部件,方法是:进 入Mesh 功能模块,点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。 [8](pp31)初始分析步只有一个,名称是initial,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初 始分析步之后,需要创建一个或多个后续分析步,主要有两大类:(1)通用分析步(general analysis step)可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下类型:—Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析

屈曲稳定性分析

1概述 圆端形空心墩因其横向刚度大、纵横向尺寸搭配合理、适应流水特性好、材料用量少以及施工适应性强等优点被广泛应用于铁路、公路桥梁中。随着交通大流量的发展,尤其是我国铁路运量的大幅度增加和高铁事业的迅猛发展,多线铁路的建设将成为我国铁路事业的一大发展方向,多线超宽圆端形薄壁空心桥墩的应用也将日益增多。过去,我国建造的桥墩粗大、笨重、不注重造型,不仅浪费材料而且影响美观。随着社会经济和科学研究的不断发展,近年来我国建造的桥墩也向着高强、高耸、轻型、薄壁、注重造型的方向发展,不仅可以合理有效地利用下部结构的功能,而且提高了桥梁结构的整体美感。因此,超宽圆端形薄壁空心桥墩的稳定性问题就越来越凸显出来,其直接关乎着整座桥梁结构的安全和经济性问题。 超宽圆端形薄壁空心桥墩的稳定性问题主要包括墩身的整体稳定和墩壁的局部稳定。在我国目前的相关规范中并没有明确规定其计算与设计方法,现阶段依然采用经验的办法来解决。尤其是超宽圆端形薄壁空心桥墩墩壁的局部稳定性,可以参考的规范与文献资料甚少。通常而言,空心墩的局部稳定问题,主要是采取控制墩壁厚度和设置隔板来增强空心墩墩壁的局部稳定性。但在过去的模型试验和理论计算中,至今尚未能确定隔板对桥墩稳定和强度有明显的作用。因在采用滑动模板技术施工时,隔板的影响很大,空心墩不设隔板能否满足各项力学指标,具有很高的研究价值。在目前我国的铁路桥梁中,单线或者双线圆端形空心墩应用较多,双线以上的超宽桥墩并不多见。超宽圆端形薄壁空心桥墩壁厚的选取基于什么原则,目前研究很少。西南研究所、铁二院、西南交大在上世纪70年代曾对矩形、圆柱形、圆锥形空心墩的整体稳定和局部稳定问题进行了研究,但仅仅局限于宽度较小的单线或双线混凝土空心墩,且截面形式中并没有涉及到圆端形。多线超宽圆端形空心薄壁桥墩在这一方面的研究几乎是个空白,国内外的研究和报道很少。 综上所述,对超宽圆端形薄壁空心桥墩进行稳定性问题的研究具有重要的意义和很高的科学价值。

性能稳定性分析

性能稳定性分析 1功角的具体含义。 电源电势的相角差,发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。 电磁功率的大小与δ密切相关,故称δ为“功角”或“功率角”。电磁功率与功角的关系式被称为“功角特性”或“功率特性”。 功角δ除了表征系统的电磁关系之外,还表明了各发电机转子之间的相对空间位置。 2功角稳定及其分类。 电力系统稳态运行时,系统中所有同步发电机均同步运行,即功角δ是稳定值。系统在受到干扰后,如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行,即功角δ能达到一个稳定值,则系统就是功角稳定的,否则就是功角不稳定。 根据功角失稳的原因和发展过程,功角稳定可分为如下三类: 静态稳定(小干扰) 暂态稳定(大干扰) 动态稳定(长过程) 3电力系统静态稳定及其特点。 定义:指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后,不发生自发振荡或非周期性失步,自动恢复到原始运行状态的能力。如果能,则认为系统在该正常运行状态下是静态稳定的。不能,则系统是静态失稳的。 特点:静态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到微小干扰时的稳定性问题。系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的原始运行状态有关,而与小干扰的大小、类型和地点无关。 4电力系统暂态稳定及其特点。 定义:指电力系统在某一正常运行状态下受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。如果能,则认为系统在该正常运行状态下该扰动下是暂态稳定的。不能,则系统是暂态失稳的。 特点:研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关,而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。 作业2 5发电机组惯性时间常数的物理意义及其与系统惯性时间常数的关系。 表示在发电机组转子上加额定转矩后,转子从停顿状态转到额定转速时所经过的时间。TJ=TJG*SGN/SB 6例题6-1 (P152) (补充知识:当发电机出口断路器断开后,转子做匀加速旋转。汽轮发电机极对数p=1。额定频率为50Hz。要求列写每个公式的来源和意义。)题目:已知一汽轮发电机的惯性时间常数Tj=10S,若运行在输出额定功率状态,在t=0时其出口处突然断开。试计算(不计调速器作用) (1)经过多少时间其相对电角度(功角)δ=δ0+PAI.(δ0为断开钱的值)(2)在该时刻转子的转速。 解:(1)Tj=10S,三角M*=1,角加速度d2δ/dt2=三角M*W0/Tj=W0/10=31.4RAD/S2 δ=δ0+0.5dd2δ/dt2 所以PI=0.5*2PI*f/10t方 t=更号10/50=0.447 (2)t=0.447时,

压杆稳定计算.

第16章压杆稳定 16.1 压杆稳定性的概念 在第二章中,曾讨论过受压杆件的强度问题,并且认为只要压杆满足了强度条件,就能保证其正常工作。但是,实践与理论证明,这个结论仅对短粗的压杆才是正确的,对细长压杆不能应用上述结论,因为细长压杆丧失工作能力的原因,不是因为强度不够,而是由于出现了与强度问题截然不同的另一种破坏形式,这就是本章将要讨论的压杆稳定性问题。 当短粗杆受压时(图16-1a),在压力F由小逐渐增大的过程中,杆件始终保持原有的直线平衡形式,直到压力F达到屈服强度载荷F s(或抗压强度载荷F b),杆件发生强度破坏时为止。但是,如果用相同的材料,做一根与图16-1a所示的同样粗细而比较长的杆件(图16-1b),当压力F比较小时,这一较长的杆件尚能保持直线的平衡形式,而当压力F逐渐增大至某—数值F1时,杆件将突然变弯,不再保持原有的直线平衡形式,因而丧失了承载能力。我们把受压直杆突然变弯的现象,称为丧失稳定或失稳。此时,F1可能远小于F s(或F b)。可见,细长杆在尚未产生强度破坏时,就因失稳而破坏。 图16-1 失稳现象并不限于压杆,例如狭长的矩形截面梁,在横向载荷作用下,会出现侧向弯曲和绕轴线的扭转(图16-2);受外压作用的圆柱形薄壳,当外压过大时,其形状可能突然变成椭圆(图16-3);圆环形拱受径向均布压力时,也可能产生失稳(图16-4)。本章中,我们只研究受压杆件的稳定性。 图16-3 所谓的稳定性是指杆件保持原有直线平衡形式的能力。实际上它是指平衡状态的稳定性。我们借助于刚性小球处于三种平衡状态的情况来形象地加以说明。 第一种状态,小球在凹面内的O点处于平衡状态,如图16-5a所示。先用外加干

abaqus压杆屈曲分析63758

压杆屈曲分析 1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际的轴心受压构件往往会存在上述的一种或多种缺陷,导致构件的稳定承载力降低。 本文利用abaqus 对一定截面不同长细比下的H 型钢构件进行屈曲分析,通过考虑材料非线性、几何非线性并引入初弯曲,得出构件发生弯曲失稳的极限荷载。通过比较不同长细比下的弯曲失稳的临界荷载得出构件荷载位移曲线,并与《规范》中的构件曲线相比较。钢构件的截面尺寸如图1-1所示。 构件的材料特性: E =2.0×1011 N m 2? ,μ=0.3 , f y =3.45×108N m 2? 压杆截面尺寸(单位:m)

图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为i y=0.0384m ,长细比取值及杆件长度见表1: 表1 λ50 60 80 100 120 150 180 ι(m) 1.92 2.30 3.07 3.84 4.60 5.76 6.90 3.模型分析 ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,general statics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程

复合材料成型工艺及设备

无机非金属复合材料的成型工艺—纤维增强水泥基复合材料 【摘要】纤维增强水泥基复合材料作为新型工程材料已在土木工程多领域中得到广泛地应用。目前在水泥复合材料中掺加一定量的纤维,可以改善并且提高水泥复合材料的物理、力学等性能指标。 【关键词】纤维增强复合材料水泥 1、发展及应用 自60年代开始,纤维增强水泥基复合材料的研究和开发有较大进展。1964年,丹麦科学家应用复合材料理论探讨纤维增强无机与有机凝胶材料的机理。1967年英国人试制成功抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆。随后美、日等国也相继投产。我国进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥,现已取得一定成效。目前广泛用于各种建筑物中以及工程装备中。 2、特点 纤维增强水泥基复合材料与普通混土相比,其显著特点是轻质高强,具有良好的断裂韧性。其拉压比一般可达1/4~1/6(普通混凝土为1/10)。 3、复合材料的组成 1、纤维增强水泥原材料 3.1.增强材料 纤维加入脆性的水泥基体中,其作用是提高水泥集体的抗拉强度和韧性,改善其冲击强度和疲劳性能。增强水泥所用纤维按其化学组成可分为金属纤维,无机纤维和有机纤维三大类。 用于增强水泥的纤维可分为短切纤维、连续纤维或纤维织物等。目前国内外使用最多的为短切纤维。 2.水泥基体材料 硅酸盐水泥、氯氧镁水泥、高铝矿渣水泥等 4、成型工艺及设备 GRC的成型方法有喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法等多种方法。其中玻璃纤维增强水泥复合材料使用最多的方法是喷射成型法。 1、成型工艺 A:直接喷射法 用人工手动或通过机械移动装置使切割喷射机在模型上方作往复移动,将纤维水泥砂浆喷在模型表面。

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压杆屈曲分析 1.问题描述 在钢结构中,受压杆件一般在其达到极限承载力前就会丧失稳定性,所以失稳是钢结构最为突出的问题。压杆整体失稳形式可以是弯曲、扭转和弯扭。钢构件在轴心压力作用下,弯曲失稳是常见的失稳形式。影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素为纵向残余应力、初始弯曲、荷载初偏心及端部约束条件等。实际 2 压杆截面尺寸(单位:m) 图1-1 2.长细比计算 通过计算截面几何特性,截面绕y轴的回转半径为i y=0.0384m ,长细比取

值及杆件长度见表1: 表1 3.模型分析 ABAQUS非线性屈曲分析的方法有riks法,general statics法(加阻尼),或者动力法。非线性屈曲分析采用riks算法实现,可以考虑材料非线性、几何非线性已及初始缺陷的影响。其中,初始缺陷可以通过屈曲模态、振型以及一般节点位移来描述。 利用abaqus进行屈曲分析,一般有两步,首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况进行的,也即上面提到过的模态,目的是得出临界荷载(一般取一阶模态的eigenvalue乘以所设定的load)。其次,就是后屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法,可以定义材料非线性,以及几何非线性,加上初始缺陷,所以也称为非线性屈曲分析。此步分析,为了得到极限值,需要得出荷载位移曲线的下降段。缺陷较小的结构初始位移变形较小,在极值点突变,而初始缺陷较大的结构,载荷位移曲线较平滑。 4.建模计算过程 建模计算过程以长细比为50的构件为例,其余构件建模计算过程与之类似。 4.1 buckle分析 1 在buckle分析中创建part模块,创建的模型为三位可变形壳体单元,截面参数见图1-1,构件长度1.92。如图4-1示

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