起重机箱梁腹板局部屈曲失稳特性研究.pdf

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1、第32卷第06期计算机仿真2015年06月文章编号：1006—9348(2015)06—0229—04起重机箱梁腹板局部屈曲失稳特性研究付为刚1，尚永锋1，王弘2，侯甲栋1(1．中国民用航空飞行学院航空工程学院，四川广汉618307；2．西南交通大学力学工程学院，四川成都610031)摘要：研究起重机箱梁剪应力和纯弯曲作用箱梁局部腹板的屈曲失稳力学问题。为了保证设备安全，针对复合受载局部矩形板屈曲失稳的数值解与解析解编程繁琐、及工程经验公式解往往不够精确的问题，首先给出矩形板屈曲失稳的工程经验公式解；并系统研究了有限元屈曲仿真分析的求解方法；同时

2、给出了能量变分法解析求解的方程式。通过对比有限元数值解与解析解，验证了有限元数值解的精确性。最后，以某起重机箱梁腹板局部屈曲失稳校验分析为例，通过对比有限元数值解与经验公式解，验证表明经验公式解较有限元数值解能保证安全性。关键词：箱梁；腹板；屈曲；复合受载中图分类号：TH213．5文献标识码：BBucklingCharacterResearchofWebPlatesforCrane’SBoxGirderFUWei—gan91，SHANGYong—fen91，WANGHon92，HOUJia—don91(1．AviationEngineeringI

3、nstitute，CivilAviationFlightUniversityofChina，GuanghanSichuan618307，China；2．SchoolofMechanicsandEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)ABSTRACT：Theboxgirder'slocalbucklingstabilityisinvestigatedforthewebplateundertheshearforceandpurebendingloadingc

4、ase．Fortherectangularplate’Scriticalbucklingload，thenumericalsolutionandanalyticsolutionCan’tbegoteasily，andtheempiricalformulaisusuallynotaccurate．Firstly，thetraditionalmethodintheengineer-ingisgivenconcretely，andtheFEMmethodisanalyzedsystematically．Meanwhile，theenergyvariat

5、ionmethodischosentogettheequationsfortheanalyticsolution．BythecomparisonbetweentheFEMsolutionandanalyticsolu·tion，itisshownthatthecriticalbucklingloadcallbeobtainedaccuratelybytheFEMsolution．Finally，apracticalcrane’Sboxgirderischosenastheexampletocheckthewebplate’8localstabil

6、ity，theempiricalformulaiscomparedwiththeFEMsolution，itisshownthattheempiricalformulaislessaccuratethantheFEMsolution．KEYWORDS：Boxgirder；Webplate；Buckling；Combinedload1引言薄壁箱梁结构的局部屈曲失稳计算，一般都按四边简支矩形板件进行分析。弹性稳定理论⋯和数值分析方法，被运用到矩形板件的局部屈曲失稳分析。莫时旭。2o运用里兹能量法，研究了单向轴压作用下弹性约束矩形板的屈曲行为。付为刚。

7、3o运用有限元数值仿真方法，研究了单向轴压作用下仿生简支斜板的局部屈曲失稳问题。郑荣跃¨1根据矩形薄板屈曲横向位移函数的微分方程，建立了一般性的解析解基金项目：国家自然科学基金重点项目(U1233202)；中国民航飞行学院面上项目(J2013—30)收稿日期：2014—08—12修回日期：2014—10—17法，编程求解齐次线性代数方程组，求得各阶临界载荷及其屈型。上述文献均是关于单一受载矩形板的局部屈曲失稳问题，工程实际中局部矩形板通常受复合载荷作用。付为刚呤1采用微分求积法，编程求解了剪应力和单向均布轴压复合受载下简支矩形板的屈曲临界载荷。郭

8、耀杰、陈焰周旧。采用里兹法和切分拟合的数学方法，讨论了单向压缩和弯曲双向复合作用下矩形板的屈曲失稳问题。王金诺’7’从起重机实际受载特性