通过建立工字钢有限元模型,在不同压下量的条件下对工字钢矫直过程进行动态仿真模拟,随着压下量的变化,分析矫直后工字钢残余应力的分布规律,给出在矫直工字钢过程中的应力、应变分布。该仿真结果对确定矫直变形规律具有一定的实际指导意义。
楔形构件在钢结构，尤其是门式刚架轻钢结构中得到广泛应用.由于它的截面变化形式与弯 矩分布相对应，可有效地节约材料，减轻自重，使得结构形式更合理.稳定问题是钢结构的突出问题.因此，对楔形构件的稳定性进行研究，为设计提供准确的理论 依据，具有重要的理论意义和工程实用价值. 本文在已有研究的基础上，对单轴对称楔形工字钢梁的弹性弯扭屈曲进行研究.主要工作包含以下四个方面： 一、采用经典薄壁假定，即刚周边和中面剪应变为零的假定，推导出楔形工字钢梁的正应力、剪应力和横向正应力。认为薄壁构件弯扭失稳问题的总应变能由线性应 变能和... 展开 楔形构件在钢结构，尤其是门式刚 架轻钢结构中得到广泛应用.由于它的截面变化形式与弯矩分布相对应，可有效地节约材料，减轻自重，使得结构形式更合理.稳定问题是钢结构的突出问题.因 此，对楔形构件的稳定性进行研究，为设计提供准确的理论依据，具有重要的理论意义和工程实用价值. 本文在已有研究的基础上，对单轴对称楔形工字钢梁的弹性弯扭屈曲进行研究.主要工作包含以下四个方面： 一、采用经典薄壁假定，即刚周边和中面剪应变为零的假定，推导出楔形工字钢梁的正应力、剪应力和横向正应力。认为薄壁构件弯扭失稳问题的总应变能由线性应 变能和非线性应变能两项组成，不包含荷载的非线性势能项。在对腹板的非线性应变能推导过程中，将应力方向向应变方向转换，使得应力应变的坐标系一致.由 此，推出了楔形梁弯扭屈曲时的总应变能. 二、假定横向位移和扭转角沿形心轴变化规律为三次，得到节点之间各截面的位移和节点位移之间的关系.代入总应变能方程，利用变分原理，推导出可用于计算楔 形梁弯扭屈曲临界荷载的刚度矩阵。 三、任何薄壁构件实际上都是由若干板件组合而成的，而板壳理论是一种比薄壁构件理论更为一般的理论.所以，本文运用壳体有限元理论分析楔形工字钢梁的稳定 性.将ANSYS计算结果，作为本文理论的比较依据，发现在单轴对称情况下，本文中的总势能方程编程得到的结果与ANSYS近似度良好。 四、按本文中采用能量法推导得出临界荷载公式，保留公式形式.考虑变截面梁的楔率影响，引入截面变化系数.用有限单元法编程，计算两端简支楔形梁在不等端 弯矩作用情况下的弹性弯扭屈曲临界荷载。对该结果进行计算机回归分析，得到截面变化系数的拟合公式.最终得到物理意义明确，形式与等截面梁一致，便于在工 程设计中应用的楔形梁弹性弯扭屈曲的临界荷载表达式。
