本文選題：碳纖維復(fù)合材料管 + 初始缺陷分析　； 參考：《南京理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文以新型索穹頂結(jié)構(gòu)中的軸壓碳纖維復(fù)合材料管為研究對(duì)象,對(duì)碳纖維復(fù)合材料管的軸壓穩(wěn)定問題進(jìn)行了有限元數(shù)值分析。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,采用軸心受壓碳纖維管的有限元模型進(jìn)行初始缺陷分析,得出對(duì)于長管整體失穩(wěn),可以取管長的1/160作為等效初彎曲來描述長管整體失穩(wěn)時(shí)的初始缺陷；對(duì)于短管局部失穩(wěn),其初始缺陷為管壁厚的5/12～5/9。研究了鋪層角度和長細(xì)比對(duì)軸壓碳纖維復(fù)合材料管承載力的影響。當(dāng)采用[00]n鋪設(shè)方式時(shí),管的軸壓承載力最大；當(dāng)在鋪層中增加少量900鋪層時(shí),管的承載力會(huì)稍微降低,但管的延性會(huì)大大增加。軸壓碳纖維管的承載力會(huì)隨長細(xì)比的增大而降低,管的延性隨長細(xì)比的增大而增大。最后研究了彈性支撐剛度對(duì)軸壓碳纖維復(fù)合材料管承載力的影響。對(duì)于有側(cè)移彈性支撐CFRP軸心受壓管,其承載力隨著側(cè)向彈簧剛度的增大表現(xiàn)出先波動(dòng)后穩(wěn)定的趨勢；對(duì)于有側(cè)移和無側(cè)移彈性支撐CFRP軸心受壓管,當(dāng)頂?shù)撞繌椈摄q剛度不斷增大時(shí),穩(wěn)定承載力不斷增大,而軸心受壓CFRP管的延性不斷減小。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),應(yīng)取較大的側(cè)向彈簧剛度使軸心受壓CFRP管處于無側(cè)移彈性支座邊界條件。為了能夠既提高承載力又不致過多的降低CFRP管的延性,必須保證頂部與底部的彈簧鉸剛度和頂?shù)撞繌椈摄q剛度比處在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
[Abstract]:In this paper, the axial compression CFRP tube in a new cable-dome structure is taken as the research object, and the finite element numerical analysis of the axial compression stability of CFRP tube is carried out. According to the experimental results of related literature, the finite element model of axially compressed carbon fiber tube is used to analyze the initial defects, and the overall instability of long tube is obtained. 1 / 160 of the length of the tube can be taken as the equivalent initial bending to describe the initial defect in the whole instability of the long tube, and for the local instability of the short tube, the initial defect is 5 / 12 / 5 / 9 of the wall thickness of the pipe. The effect of laying angle and aspect ratio on the bearing capacity of axially compressed carbon fiber composite tubes was studied. When using the [00] n laying mode, the axial compression capacity of the pipe is the largest, and the ductility of the pipe will be greatly increased when a small amount of 900 layers are added to the layer. The bearing capacity of the pipe will be slightly reduced, but the ductility of the pipe will be greatly increased. The bearing capacity of axially compressed carbon fiber tube decreases with the increase of the aspect ratio, and the ductility of the tube increases with the increase of the slenderness ratio. Finally, the effect of elastic bracing stiffness on the bearing capacity of axially compressed carbon fiber composite tubes is studied. For axially compressed CFRP tube with lateral elastic support, its bearing capacity fluctuates first and then stabilizes with the increase of lateral spring stiffness. When the stiffness of the spring hinge at the top bottom increases, the steady bearing capacity increases and the ductility of the axially compressed CFRP tube decreases. In practical application, the lateral spring stiffness should be taken to make the axially compressed CFRP tube at the boundary condition of non-lateral elastic support. In order to improve the bearing capacity and not reduce the ductility of CFRP tube, it is necessary to ensure that the ratio of spring hinge stiffness to bottom spring hinge stiffness is in an appropriate range.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU399

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本文編號(hào)：2104080