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细长压杆失稳分析

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本文摘要(由AI生成):

本文研究了细长压杆在不同约束条件下的失稳问题。通过计算杆横截面的惯性距、面积和最小惯性半径,得出杆的柔度。基于欧拉公式,计算了不同约束条件下的临界压力。利用Beam188梁单元模拟,得到了相应的屈曲结果。结果表明,模拟值与理论计算值相近,验证了理论分析的准确性。本文为细长压杆的失稳分析提供了参考依据。


1 问题描述

一细长杆件承受压力载荷,已知杆的横截面形状为矩形,截面的高度h和宽度b均为30mm,杆的长度l=2000mm,材料为Q235钢,弹性模量取2e5MPa,试计算不同约束条件的临界压力。

表1 压杆长度系数



 

杆横截面的惯性距为


杆横截面的面积为



杆横截面的最小惯性半径为


杆的柔度为



因为受压杆材料为Q235A,且柔度λ100,所以可用欧拉公式计算其临界压力。根据欧拉公式有



当一端自由,一段固支时,Fcr=8327.48N;当两端铰支时,Fcr=33309.91N

当一端铰支,一端固支时,Fcr=67979.42N;当两端固支时,Fcr=133239.65N

2 分析过程

采用梁单元Beam188模拟,在DM草图创建直线生成一个线体并赋予截面。

当一端自由,一端固支时,得到模拟值为8326.3N



图1 屈曲结果(一端自由一端固支)

 

当两端铰支时,得到模拟值为33291N



图2 屈曲结果(两端铰支)

当一端铰支,一端固支时,得到模拟值为68056N



图3 屈曲结果(一端铰支一端固支)

当两端固支时,得到模拟值为132936.04N

 

图4 屈曲结果(两端固支)

 

3 结果对比

 

表2 结果对比


 作者:钟伟良,中石化广州工程有限公司

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首次发布时间:2019-03-28
最近编辑:5月前
孙捷飞
本科 | 压力容器设计... 压力容器分析设计~
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