受碰撞钢构件考虑接触变形时的有限元模型及构件弹塑性动力屈曲机理研究

项目名称： 受碰撞钢构件考虑接触变形时的有限元模型及构件弹塑性动力屈曲机理研究

项目编号： No.50979108

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 剧锦三

作者单位： 中国农业大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 正确评估碰撞引起的钢结构构件屈曲机理，需要合理的分析模型来准确确定撞击过程中撞击物对目标体的作用。由于碰撞引起的冲击荷载作用时间短、量级大、应力波传播复杂、分析的非线性程度高、影响因素多，至今对钢结构基本构件受到撞击时考虑接触变形的分析模型还有很多不完善之处。本项目在深入分析前人研究中存在的问题和在前人研究的基础上，结合薄壁钢构件稳定问题的特点，利用非线性有限元分析手段，用多种单元建立钢构件（杆和梁）和撞击物精确模型，可以同时考虑撞击物和构件的接触变形及其中的应力波传播。对照精确梁模型，通过添加接触单元得到简化的考虑接触变形的梁单元梁模型。提出和使用数值解中杆（柱）发生整体动力屈曲和板件局部屈曲的判据及求解方法，对受轴心正碰和偏心碰撞杆（柱）的屈曲机理进行了研究。提出和使用梁发生整体弯扭失稳和板件局部失稳的数值判据和求解方法对受横向碰撞梁的屈曲机理进行了研究，并通过相关实验进行验证。

中文关键词： 钢构件；碰撞；接触变形；有限元模型；弹塑性动力屈曲

英文摘要：

英文关键词： Steel member；Impact；contact deformation；FEM model；Elastoplastic dynamic buckling