连接板应力分析
关于薄弱连接楼板的抗震性能分析
关于薄弱连接楼板的抗震性能分析薄弱连接楼板在抗震性能分析中是一个非常重要的问题。
薄弱连接是指建筑结构中某些连接构件的抗震性能相对较差，容易在地震中发生破坏或失效。
薄弱连接楼板的存在会对整个建筑的抗震性能造成严重影响，因此需要进行详细的分析和评估。
我们需要对薄弱连接楼板的结构特点进行分析。
薄弱连接楼板一般采用轻质材料，如砂浆、纤维材料等。
这种材料强度相对较低，容易发生破坏。
薄弱连接楼板的连接方式也常常设置不当，连接构件的布置和连接面积较小，无法承受较大的荷载。
这些结构特点会导致薄弱连接楼板的整体抗震性能不佳。
我们需要对薄弱连接楼板在地震中的破坏机理进行分析。
地震作用下，建筑结构会受到地震力的激励，产生位移、应力和应变。
薄弱连接楼板由于结构特点的限制，往往在地震中容易出现拉剪破坏、剪切破坏或连接失效等问题。
这些破坏机理进一步削弱了薄弱连接楼板的整体抗震性能。
接下来，我们需要基于相关的抗震设计准则对薄弱连接楼板的抗震性能进行评估。
抗震设计准则为建筑结构提供了相应的设计要求和验算方法。
我们可以采用静力分析和动力分析的方法，计算薄弱连接楼板在地震作用下的位移、应力和应变，并与抗震设计准则中的要求进行对比。
如果薄弱连接楼板无法满足设计准则的要求，就需要进行进一步的抗震加固措施，如增加连接构件的布置和连接面积，采用更加合适的材料等。
我们需要进行薄弱连接楼板的抗震性能验收。
抗震性能验收是评估建筑结构抗震性能的最后一步。
我们可以通过施工质量检测、结构监测和试验验证等方法，对薄弱连接楼板的抗震性能进行全面的评估和检查。
如果薄弱连接楼板能够满足抗震设计准则的要求，并且在地震中表现良好，就可以进行抗震性能验收。
复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究
复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究张阿盈【摘要】胶接是复合材料结构主要连接方法之一，对胶接接头进行应力分析是保证复合材料安全性、耐久性的关键。
在初步设计阶段，一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。
针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头，在Tsai等人的理论分析方法（TOM方法）基础上，提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法，该方法考虑了被胶接件的剪切变形，认为被胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形，剪应力沿该半厚度呈线性分布。
算例分析结果表明：本文方法比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果，可用于估算复合材料胶接接头剪应力分布。
%Adhesively bonding is an important joint method in composite structures. The stress analysis of adhe sively bonded joint is the key to guarantee safety and durability of composites. Currently, in structure initial design stage, joint stress analysis and parametric study are normally performed with analytical methods. Based on the theoretical solution of Tsai, et al （TOM method）, an improved theoretical solution for adhesively bonded single-lap and double-lap joints is proposed, the shear effect in adhesive layer is considered. It is assumed that shear strain only exists in the half thickness of the adhesive layer. The results of improved analytical solution are compared with simulation results of finite element method as well as other existing methods, and show that the improved solutions are more close to numerical results than that of other existing theoretical ones for composite laminates. The proposed method caneffectively estimate shear stress distributions of adhesively bond composite lap joint.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2012(003)002【总页数】7页(P167-173)【关键词】复合材料;胶接接头;双搭接;单搭接;胶层;剪应力【作者】张阿盈【作者单位】中国飞机强度研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】V214.80 引言胶接是复合材料结构主要连接方法之一，由于其结构轻、连接效率高、耗时少、成本低、疲劳性、密封性能好等优点，在航空结构上得到了越来越广泛的应用。
钢桥焊缝残余应力与变形分析
钢桥焊缝残余应力与变形分析一、概述钢桥是指上部结构主要承重部分是用钢材制成的桥梁，它自重较轻，跨越能力大，抗拉、抗压、抗剪强度高，可用于复杂桥型和景观桥。
在工程中，经常能见到的钢桥类型有：梁桥（I型板梁、桁梁、箱梁），拱桥（系杆拱，箱形拱、桁架拱），索桥（悬索桥和斜拉桥）。
我国迄今已建造了3600余座各式钢桥。
仅在长江上已有各种型式的桥梁30余座，其中接近半数为钢桥。
关于焊接钢桥，可以公路桥为对象作比较，按大跨径悬索桥的跨径L≥600m，大跨径斜拉桥L≥400m，进行不完全统计。
90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座，大跨径斜拉桥10座；同时期国外建成的大跨径悬索桥有10座（其中日本6座），大跨径斜拉桥有15座（其中日本6座）。
按跨径大小排序，在世界上建成的全部悬索桥中排名前十位的焊接钢桥中，中国有2座：江阴长江大桥（L=1385m）排名第四，香港青马大桥（L=1377m）排名第五；斜拉桥排名前十位的焊接钢桥中，日本的多多罗大桥L=890m，居首位；中国有6座桥，排名第三、四、五、六、七和第九（南京长江二桥L=628m，排第三位；武汉长江三桥L=618m，排第四位）。
钢桥是由钢板、型钢等组合连接制成基本构件，如梁、柱、桁架杆件等，运到工地后再通过安装连接组成整体结构。
连接在钢桥中占有很重要的地位。
钢桥中部件的连接方法主要有铆钉连接、螺栓连接和焊接三类。
焊接是现代钢桥最主要的连接方法，它是对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用，一般不需要附加连接板、连接角钢等零件，也不需要在钢材上开孔，不使截面受到削弱。
因此，它的构造简单，节省钢材，制作方便，并易于采用自动化操作，生产效率高。
此外，焊接的刚度较大，密封性较好。
常见的焊接方法有电弧焊、栓钉焊，电弧焊又常分为手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊。
焊缝连接中按焊体钢材的连接方式可分为对接接头、搭接接头、T型接头、角接接头等形式。
但焊接也存在着它不足的一面，焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的承载力、刚度和使用性能；焊缝可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头不良等影响结构疲劳强度的缺陷。
钢桥面板U肋与横隔板不同连接缺口形式受力分析
文章编号：1009-4539(2020)12-0100-04•桥梁工程•钢桥面板U肋与横隔板不同连接缺口形式受力分析陈佳琪(中铁建云南交通建设管理有限公司云南昆明65_)摘要：正交异性钢桥面板U肋与横隔板连接处存在大量焊缝，几何构造复杂，易产生较多的焊接缺陷和应力集中，在外部车辆等循环荷栽作用下通常会诱导疲劳裂纹的萌生、开裂，影响结构正常安全使用。
为研究U肋与横隔 板不同连接缺口形式在整体受力上的特点，利用A B A Q U S有限元软件建立钢箱梁节段模型，探讨分析U肋与横隔 板连接处分别采用两种不同缺口形式对连接处应力集中的影响。
结果表明，所采用的苹果形缺口相比圆弧形缺口在减小应力集中方面具有更大优势。
关键词：钢桥面板U肋与横隔板构造细节不同缺口形式整体受力分析中图分类号：U441+.5;U441+.4文献标识码：A D O I：10. 3969/j. issn. 1009-4539.2020. 12.021Stress Analysis of Different Opening Modes at the Joint of U-rib andDiaphragm in Steel Bridge DeckC H E N Jiaqi(China Railway Construction Corporation Yu n n a n Communications Construction Administration Co. Ltd., K unming Yunnan 650000, China)A b stra c t：T h e r e are m a n y welding s e a m s a n d c o m p l e x geometry structure at the joint of U-rib a n d diaph r a g m plate inorthotropic steel bridge d e c k,w h i c h is prone to h a v e welding defects a n d stress concentration. U n d e r the action of external vehicle cyclic loads, fatigue crack initiation a n d cracking will be induced, w h i c h will affect the normal a n d safe use of the structure. T o study the overall stress characteristics of different connection notch forms b etween U-rib a n d diaphragm, in this paper, the finite element m o d e l s of steel box girder with different geometry details were established in A B A Q U S,and the influence of two different notch forms o n the stress concentration at the U-rib a n d d i a p h r a g m joint w a s analyzed. T h esimulation results s h o w that：the box girder with the apple sh a p e d notch has m o r e advantages in reducing the stress concentration at the joint of U-rib a n d d i a p h r a g m plate than that of the arc-shaped notch.Key w o rd s：steel bridge d e c k；structural details of U-rib a n d d i a p h r a g m；different gape forms; overall stress analysis1引言随着我国经济和科技发展，桥梁用钢量和性能 都有了很大提升，进一步促进了大跨度钢桥的设计 建造。
某超限高层建筑结构楼板的应力分析
某超限高层建筑结构楼板的应力分析摘要：楼板是传递水平力，协调剪力墙共同工作的重要构件。
之前的计算均采用刚性楼板假定，对部分楼板缺失或细腰进处楼板应力可能较大的楼层可能不安全，因此本文通过考虑采用弹性楼板假定，对某超限高层建筑工程其中一栋楼典型楼层楼板应力结果进行分析。
从而保证楼板结构设计的安全。
关键词：超限；高层建筑；结构设计；楼板应力一、工程概况深圳市某工程由6幢50层的住宅楼及1层商业裙楼和一个集中地下室组成。
塔楼地面以上总高度154.35~154.95米（包括出屋面构架），结构屋面高度145.95~149.45米。
本工程在地下二层设有人防地下室，人防抗力等级为常六级及核六级、核五及及常五级。
二、设计基本条件及分析软件结构设计基准期：（可靠度）50 年结构设计使用年限：50 年建筑结构安全等级：二级建筑抗震设防分类：丙类建筑结构高度分类：B级高度地基基础设计等级：甲级结构重要性系数γo=1.01、地震作用对比安评报告和规范要求，在小震、中震及大震按照两者的大值，应采用规范要求控制地震荷载，因而对本工程抗震计算的主要地震参数如下：2、时程分析用地震加速度时程的最大值3、分析软件1）中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（2010.01）；2）北京迈达斯技术有限公司MIDAS/Gen（V7.8.0）；MIDAS/Buiding三、抗震设计要求及性能目标的确定1、抗震性能目标本项目的抗震设计在满足国家、地方规范外，根据性能化抗震设计的概念进行设计。
根据【建筑工程抗震性态设计通则】，并根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）3.11.2.2.1条，结构抗震性能目标可分为四个等级：结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级，结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准，每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应。
表8.1 结构抗震性能目标表8.2 各性能水准结构预期的震后性能状况本工程进行抗震性能评估时，其性能目标定为性能C。
常用法兰规格的应力分析与强度计算
常用法兰规格的应力分析与强度计算一、引言法兰是工业管道系统中常见的连接元件，用于连接管道、阀门、设备等，并通过螺栓紧固以保证系统的密封性和强度。
在设计和选择法兰时，了解其应力分析与强度计算是至关重要的，以确保法兰的可靠性和安全性。
本文将介绍常用法兰规格的应力分析与强度计算方法。
二、应力分析1. 内压应力法兰受到工作介质内压的作用，内压应力是法兰中最主要的应力来源之一。
内压应力的计算可以通过以下公式进行：σ_i = P * D / (2 * t)其中，σ_i为内压应力，P为内压力，D为法兰标称直径，t为法兰板厚。
2. 弯曲应力当管道系统中的载荷作用于法兰时，法兰会承受一定的弯曲应力。
弯曲应力的计算可以通过以下公式进行：σ_b = (M * y) / (I * c)其中，σ_b为弯曲应力，M为弯矩，y为法兰板的距离中心轴线的距离，I为截面惯性矩，c为最大距离。
3. 拉伸应力法兰连接部分的螺栓紧固会导致法兰板之间产生拉伸应力。
拉伸应力的计算可以通过以下公式进行：σ_t = (F / A)其中，σ_t为拉伸应力，F为螺栓的拉力，A为法兰板的横截面积。
三、强度计算1. 抗拉强度计算法兰在使用过程中需要承受拉伸载荷，因此需要满足一定的抗拉强度要求。
抗拉强度的计算可以通过以下公式进行：F_t = σ_t * A其中，F_t为法兰的抗拉强度，σ_t为拉伸应力，A为法兰板的横截面积。
2. 抗压强度计算法兰在受到工作介质内压时需要满足一定的抗压强度要求。
抗压强度的计算可以通过以下公式进行：F_c = σ_c * A其中，F_c为法兰的抗压强度，σ_c为内压应力，A为法兰板的横截面积。
3. 抗弯强度计算法兰在承受弯矩载荷时需要满足一定的抗弯强度要求。
抗弯强度的计算可以通过以下公式进行：F_b = σ_b * S其中，F_b为法兰的抗弯强度，σ_b为弯曲应力，S为法兰的截面面积。
四、案例分析以常用的标准法兰规格（例如GB/T9115.1、GB/T9115.2等）为例，通过实际数据代入应力分析与强度计算公式，可以得出具体的应力值及强度值。
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析本文阐述了应力分析在电子连接器设计中的重要性，并以实例演示了有限元分析软件Ansys Wokbench 仿真分析端子工作内应力的详细步骤，对连接器设计或有限元分析初学者有一定的参考意义端子是电子连接器中极其重要的主要了零件，它一旦失效也就意味着整个连接器失效报废，如果不能从主板上拆下更换，就会导致主板部分功能丧失，甚至报废。
在材料确定的情况下，端子工作时的内应力决定端子的疲劳寿命。
我们在设计电子连接器时，必须重点关注端子工作时的内应力是否在设计许可范围内。
对于形状简单的端子，我们可以用材料力学公式进行计算校核；复杂端子的工作内应力就需要利用有限元分析软件，进行仿真分析才能获得其大小，作为设计合理性依据。
下面就业电池连接器（Battery Connector）为例讲解如何用Ansys Workbench软件分析端子工作时的内应力。
下面是作为实例分析的电池连接器的图片：图中金色的零件即为端子，在电子系统中电池PAD与端子触点接触即可实现充电及供电。
要保证接触的可靠性，端子触点必须被电池PAD下压一些距离，这个距离，我们称之为端子触点的下压行程。
端子的工作应力与端子触点的下压行程相关，下压行程越大端子工作时的内应力就越大。
端子与电池的位置关系如下图示：端子触点端子的触点的最大压缩行程即为端子触点超出连接器Housing面的距离（设计值为1.45mm），实际使用应该比这个值小。
下面就用Ansys Workbench来分析端子工作时的内应力。
这里是用UG NX12打开的3D档，Ansys安装后可在UG菜单中嵌入其启动菜单，可很方便地在UG 中启动Ansys Workbench，如下图示：现在就从嵌入菜单启动Ansys Workbench。
点击菜单Ansys 2019R3，再点击Workbench，如下：进入Workbench后的界面如下图：这次的端子应力分析，需要用到静态结构分析模块（Static Structural）。
压力容器应力分析典型局部应力
压力容器应力分析典型局部应力
三、数值计算
应力数值计算的方法比较多，如差分法、变分法、有限单 元法和边界元法等。但目前使用最广泛的是有限单元法。
有限单元法的基本思路： 将连续体离散为有限个单元的组合体，以单元结点的参
量为基本未知量，单元内的相应参量用单元结点上的数值插 值，将一个连续体的无限自由度问题变成有限自由度的问题， 再利用整体分析求出未知量。显然，随着单元数量的增加， 解的近似程度将不断改进，如单元满足收敛要求，近似解也 最终收敛于精确解。
为边缘效应的衰减长度。故开孔系数 表示开孔 大小和壳体局部应力衰减长度的比值。
压力容器应力分析典型局部应力
随着开孔系数的增大而增大
Kt 随壁厚比t/T的增大而减小
内伸式接管的应力集中系数较小 即：增大接管和壳体的壁厚，减小接管半径，
有利于降低应力集中系数
压力容器应力分析典型局部应力
球壳带接管的应力集 中系数曲线适用范围：
压力容器应力分析典型局部应力
二、减少附件传递的局部载荷
如果对与壳体相连的附件采取一定的措施，就可以减少 附件所传递的局部载荷对壳体的影响，从而降低局部应力。 例如：
● 对管道、阀门等设备附件设置支撑或支架，可降低这些附
件的重量对壳体的影响；
● 对接管等附件加设热补偿元件可降低因热胀冷缩所产生的
热载荷。
压力容器应力分析典型局部应力
一、应力集中系数法
1、应力集中系数 ——受内压壳体与接管连接处的最大弹性应力 ——该壳体不开孔时的环向薄膜应力
通过理论计算，数据整理，得到一系列曲线。通过应力集中 系数曲线图查Kt，就可得到最大应力
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-1.79769E+302 MPa
应力XZ
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力YY
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力YZ
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力ZZ
1.79769E+302 MPa
最小安全系数?大于预期的1.5；最大变形为?，小于预期；重量减少了?.
数字化模型构建步骤（学生填写）
步骤
操作内容
新建standard.ipt文档，创建二维草图
对二维草图进行拉伸操作并进行草图编辑
拉伸草图，并对其分别打孔
草图编辑连接板
对草图进行拉伸
在连接板边缘加强板厚
进行倒角，半径为4。
应力分析环境创建应力分析，材料为铝6061，两个小孔端面是固定端；
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变XX
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变XY
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变XZ
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变YY
1.79769E+308 ul
-35.1593 MPa
238.988 MPa
第三个主应力
-164.966 MPa
61.9466 MPa
位移
0 mm
0.271071 mm
安全系数
1.67165 ul
15 ul
应力XX
-68.9298 MPa
137.253 MPa
应力XY
-31.8526 MPa
76.1082 MPa
应力XZ
-58.4895 MPa
数字化设计报告（学生填写）
项目报告名称：连接板应力分析。
工作任务要求及参考资料
1、二维设计图纸,如下图：
小孔直径12mm所在支座高度20mm,大孔直径16mm支座高度28mm,中间连接板厚度6mm.
上述分析下来得出结论：安全系数是否符合要求?；需查看等效应力发生最大的区域，解决方案：增加截面积来提高强度。
应变XY
-0.000614862 ul
0.00146914 ul
应变XZ
-0.00112904 ul
0.000500259 ul
应变YY
-0.00153199 ul
0.00138815 ul
应变YZ
-0.00117221 ul
0.000531526 ul
应变ZZ
-0.000861336 ul
0.00216592 ul
-1.79769E+302 MPa
第三个主应力
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
安全系数
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应力XX
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力XY
-0.25421 mm
0.0200826 mm
等效应变
0.0000113205 ul
0.00230488 ul
第一主应变
0.00000655727 ul
0.00273684 ul
第三主应变
-0.00209559 ul
-0.00000796684 ul
应变XX
-0.000851194 ul
0.00149402 ul
25.9157 MPa
应力YY
-135.314 MPa
115.146 MPa
应力YZ
-60.7258 MPa
27.5354 MPa
应力ZZ
-87.8406 MPa
209.413 MPa
X位移
-0.00221774 mm
0.0747455 mm
Y位移
-0.0817284 mm
0.0712649 mm
Z位移
学生签名：
完成日期：2011-9-18
-1.79769E+302 MPa
X位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
Y位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
Z位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
等效应变
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
第一主应变
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
第三主应变
-1.79769E+308 ul
应变YZ
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变ZZ
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
项目总结（学生填写）
使用应力分析来构造连接板，可以清楚看出物体在受外力时的形变情况，从而可以在模拟时改变物体构造，同时可以优化设计工艺来减少物体的材料，方便实惠，省时省力，上述连接板通过应力分析以及改进工艺质量减少了10.72%。
大孔有沿着连接板平行方向的力5000N；
大孔有沿着孔中心线方向的力750N；
最大变形不超过0.5mm，符合要求。
最小安全系数大于1.5，符合要求。
应力分析结果概要
名称
最小值
最大值
体积
65043.6 mm^3
质量
0.176268 kg
Mises等效应力
0.876044 MPa
164.508 MPa
第一个主应力
连接板数字化模型结构及数据分析
1、零件工况原始条件：
（1）两个小孔端面是固定端；
（2）大孔有沿着连接板平行方向的力5000N；
（3）大孔有沿着孔中心线方向的力750N；
（4）最小安全系数1.5；
（5）最大变形不超过0.5mm。
（6）材料铝6061.
2、减重设计：2小孔之间的连接板部分可以简化，对强度没有明确作用，减少材料，达到降低成本
2、减重设计：2小孔之间的连接板部分可以简化，对强度没有明确作用，减少材料，达到降低成本
重新创建文档，建立草图，进行减重设计。
对草图进行拉伸。
进行打孔。
创建连接板草图。
对连接板进行拉伸。
对连接板边缘加强厚度。
倒角半径为4。
应力分析环境创建应力分析，材料为铝6061，两个小孔端面是固定端；
大孔有沿着连接板平行方向的力5000N；
大孔有沿着孔中心线方向的力750N；
安全系数大于1.5，符合要求。
最大变形小于0.5，符合要求。
结果概要
名称
最小值
最大值
体积
580Байду номын сангаас9.5 mm^3
质量
0.157368 kg
Mises等效应力
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
第一个主应力
1.79769E+302 MPa