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《淺論k8型單層網(wǎng)殼在撞擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)Y788§23太原理工大學(xué)密級(jí)碩士學(xué)位論文題目英文并列題目DynamicResponseResearchOllK8Si咄一LayerReticulatedDomereader]mpact學(xué)號(hào):專業(yè):研究方向:結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)職稱:論文提交日期!塑!笪副教授學(xué)位授予單位:杰匿堡王盔堂地址:出亙:盔墮太原理工大學(xué)丕墮型王丕堂亟主塹壅塵堂焦堡塞K8型單層網(wǎng)殼在撞擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究摘要土木工程結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)、海浪等自然災(zāi)害荷載以及人為災(zāi)害荷載作用下失效機(jī)理和性態(tài)控制的數(shù)值模擬問(wèn)題,是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要科學(xué)技術(shù)
2、問(wèn)題。其中網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在撞擊作用下的動(dòng)力響應(yīng)(特別是動(dòng)力穩(wěn)定),是空間桿系結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的核心問(wèn)題之一。本文以K8型單層網(wǎng)殼為對(duì)象,利用有限元程序ANSYS/Ls—DYNA開(kāi)展該類結(jié)構(gòu)在撞擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究。首先,針對(duì)在落錘撞擊下的K8型單層網(wǎng)殼實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷膶?shí)驗(yàn)過(guò)程開(kāi)展了計(jì)算機(jī)模擬分析,對(duì)撞擊力形態(tài)及其持續(xù)作用時(shí)間、軸力響應(yīng)過(guò)程和失穩(wěn)模態(tài)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。并研究了撞擊荷載作用下單層網(wǎng)殼動(dòng)力失穩(wěn)判別的具體方法,根據(jù)該判別方法確定了該模型的彈性、彈塑性動(dòng)力失穩(wěn)臨界動(dòng)量。結(jié)果表明:模型在殼頂豎向撞擊荷
3、載作用下,動(dòng)力失太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文穩(wěn)的臨界動(dòng)量實(shí)驗(yàn)值與彈塑性材料模型、彈性材料模型的計(jì)算值之比約為:1:2.75:5.5。然后,對(duì)跨度為40m的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在以一定初速度的自由落體撞擊作用下的撞擊力、節(jié)點(diǎn)位移、加速度等動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行了計(jì)算分析,同時(shí)根據(jù)其動(dòng)力響應(yīng)對(duì)其彈塑性撞擊穩(wěn)定問(wèn)題進(jìn)行了判定,并進(jìn)一步研究了不同跨度、矢跨比和桿件截面等參數(shù)變化對(duì)撞擊動(dòng)力穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:跨度40m、矢跨比為117、桿件截面為中114×3的網(wǎng)殼撞擊失穩(wěn)的臨界動(dòng)量為1872.2kgm/s;跨度40m、桿件截面為中
4、114X3、矢跨比分別為117、1/5和1/3的網(wǎng)殼撞擊失穩(wěn)臨界動(dòng)量的比值為1:1.32:1.60;跨度40m、矢跨比為117、桿件截面分別為中108×3、巾114×3、巾121×3的網(wǎng)殼撞擊失穩(wěn)的臨界動(dòng)量比值為l:1.15:1.34;矢跨比為1/5、桿件截面為由114×3、跨度分別為40m、50m和60m的網(wǎng)殼撞擊失穩(wěn)的臨界動(dòng)量比值為1:0.85:O.81;網(wǎng)殼撞擊失穩(wěn)時(shí)其特征節(jié)點(diǎn)的位移時(shí)程、殘留位移值和節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)程,撞擊力時(shí)程和持續(xù)時(shí)間等特征參數(shù)在同一時(shí)間都突然發(fā)生了顯著改變,說(shuō)明網(wǎng)殼動(dòng)力失穩(wěn)時(shí)其響應(yīng)
5、特征參數(shù)都會(huì)產(chǎn)生一致性突變。II盔叢型蘭叢堂墮±塹壅生堂焦監(jiān)塞本文還以跨度40m、矢高比1/7、桿件截面中114×3的K8型單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為對(duì)象研究了三角形脈沖荷載作用范圍為滿跨、三環(huán)以內(nèi)、二環(huán)以內(nèi)布置時(shí),荷載作用時(shí)間為5ms和50ms時(shí),荷載作用形式為三角形脈沖和矩形脈沖時(shí)對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:滿跨布置荷載的動(dòng)力穩(wěn)定臨界力為872.3kN/m2,三環(huán)以內(nèi)布置時(shí)為721.0kN/m2,二環(huán)以內(nèi)布置時(shí)為686.1kN/m2;隨著荷載作用范圍從殼頂逐漸向外擴(kuò)大,失穩(wěn)模態(tài)從以一環(huán)節(jié)點(diǎn)為最大位移的局部凹陷向
6、以二環(huán)、四環(huán)節(jié)點(diǎn)為最大位移的整體凹陷轉(zhuǎn)變;荷載作用時(shí)間為50ms時(shí)的臨界力只是5ms時(shí)的10.3%;矩形脈沖荷載的臨界力只是三角形脈沖荷載的48.9%,但兩者的失穩(wěn)模態(tài)基本相同。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)工程,撞擊動(dòng)力響應(yīng),動(dòng)力穩(wěn)定性,單層網(wǎng)殼III丕墅堡工盔堂堡主叢窒塵堂焦迨塞DYNAMICRESPONSERESEARCHONK8SINGLE—LAYERRETICULATEDDoMEUNDERIMPACTABSTRACTThenumericalmodelingoffailuremechanismandbehaviorcont
7、rolofbuildingstructuresistheimportantproblemofscienceandtechnologyinthemodemsocialdevelopmentundertheartificialcalamityandnaturalcalamitysuchasunexpectedblast,earthquake,windandseawaveinthecivilengineering.Dynamicresponse(especiallydynamicstability)isoneofthe
8、keyproblemsofthedynamicanalysisofspatialcellularstructuresunderimpact.DynamicresponseofK8single—layerreticulateddomeisstudiedbythefiniteelementprogramANSYS/LS—DYNAinthepaperFirstofall,the