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《基于橫向沖擊下鋼梁的沖擊荷載研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中國農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文橫向沖擊下鋼梁的沖擊荷載研究姓名:張云鵬申請學位級別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導教師:劇錦三20070501摘要對梁的彈性沖擊問題,已有的文獻只考慮了截面翹曲變形,忽略了粱的高度方向和寬度方向的應變,而這會使計算結(jié)果在一定范罔內(nèi)存在較大誤差。為此,本文采用ABAQUS顯示計算模塊中的實體單元建立模型,可以考慮桿和粱碰撞過程中的應力波傳遞特征和充分考慮二者聞的接觸變形。首先應用應力波動理論以及前人得到的結(jié)論來驗證本文數(shù)值計算方法的有效性,在此基礎上,討論考慮接觸變形的兩端同支粱受到桿橫向沖擊時的沖擊荷載,重點研究梁的高度效應
2、對沖擊荷載的影響及其影響范圍,分析梁的躍度、高度、寬度三種尺寸對沖擊荷載的影響,得出沖擊力在不同參數(shù)時的變化規(guī)律。對于材質(zhì)完全相同的桿和梁正中橫向撞擊:若梁高大于桿長,沖擊力將隨著桿的整體質(zhì)量(整體質(zhì)量隨桿長變化)的增大而增大,但與粱的高度無關;反之,則沖擊力與桿的整體質(zhì)量無關,卻隨著梁的高度的增加而增大。若粱長小于桿長,則沖擊力隨著梁長的增加而減小;反之,沖擊力不隨梁長變化。若梁長小于2倍的桿長,則梁的長度對接觸力具有顯著影響;反之,接觸力與梁的長度無關。若梁寬小于桿長與桿寬(桿沿著梁寬度方向的尺寸)之和,則沖擊力隨著粱寬度的增加而增大;反
3、之,沖擊力不隨梁寬的變化而變化。若粱寬小于2倍桿長與桿寬的和,則粱寬對接觸力具有顯著影響;反之,接觸力與粱的寬度無關。本文還就梁的材料性質(zhì)單獨對沖擊荷載的影響進行了計算.得出沖擊力隨著梁的彈性模暈和密度的增大而增大的定性關系。關于沖擊力與桿的材料性質(zhì)及軒、梁相同材料性質(zhì)之間的定最關系與已有的理論和結(jié)論吻合得很好。關鍵詞:沖擊力,接觸力,應力波,高度效應,數(shù)值模擬ⅡAbstractAsfortheanalysisoflateralimpactedelasticbeambybar,thewarpdeformationsonthecrosssect
4、ionwereconsideredandthestrainsalongtheheightdirectionandwidthdirectionofthebeamwereneglectedinthepreviousstudy.Usingthesemethodstoanalyzethetransientresponseandcontactloadcallcansesomeerrors.SothesolidelementsinABAQUS/Explicitcalculationmodulnsarcusedtoinvestigatethepropaga
5、tionofthestresswavesinbothbarandbeamandthecontactdeformationsontheinterface.Atfirst,thenumericalmethodusedinthisdissertationisavailablebybeingcomparedwithexistingtheoriesandconclusions,andthentheimpactloadandcontactloadarecalculatedaswellasthecontactdeformationsareconsidere
6、d.whenthetwoendsofbeamarefixedcompletely.Theeffectofbeamheight'lengthandwidthhaveontheimpactloadarestressedandanalyzed.Someconclusionswhenthebarimpactsbeamwiththesamematerialaredrawnasfollows:Ifthebeam'sheightislargerthanthebar’slength,theimpactloadwillincreasewiththeaggran
7、dizementofthebar’Squalitywhichvarieswiththebar’Slength.butwillhavenothingtodowiththeheightofthebeam;otherwise,theimpactloadwillhavenothingtodowiththebar’squality.butwillincreasewiththeaggrandizementofthebeam’Sheight.Ifthebeam'slengthissmallerthanthebar’Slength,theimpactload
8、willdecreasewiththeaggrandizementofthebeam’Slength;otherwise,theimpactloadwillnotv