基于能量法的变截面层合管整体稳定承载力计算方法

编号 zgly0001567865

文献类型 期刊论文

文献题名 基于能量法的变截面层合管整体稳定承载力计算方法

作者 朱锐杰  李峰  刘加顺 

作者单位 陆军工程大学野战工程学院  东南大学土木工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2017年10期

年份 2017 

分类号 TB33 

关键词 能量法  整体稳定  剪切变形  变截面  层合管 

文摘内容 为计算变截面层合管杆件整体稳定承载力,提出一种基于能量法的理论计算模型。采用基于三维梁理论的层合管等效抗弯刚度计算方法,计算了等截面段、变截面段的等效工程弹性系数。在考虑剪切变形的影响以及杆件变截面对轴压挠曲线函数影响的基础上,基于能量法推导了变截面杆整体稳定承载力解析公式。以NASA复合材料变截面杆为算例,进行了理论计算和有限元数值模拟,结果显示:同时考虑上述两因素的理论计算结果与有限元结果最为接近,剪切变形对临界承载力的修正可达10%以上,轴压挠曲线函数的变化对承载力的修正约为1%,可忽略。以锥长和锥角为参数,对变截面杆的承载力、体积和承载效率进行双参数分析,发现变截面对弯曲变形能的影响远大于对剪切变形性能的影响,采用变截面形式能够提高层合管承载效率,且一定锥长下存在承载效率最高对应的最优锥角。