申请/专利权人：浙江工业大学

申请日：2021-01-18

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN112818480B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2021.06.04#实质审查的生效;2021.05.18#公开

摘要：一种压扭组合作用下横撑极限强度计算方法，包括以下步骤：步骤S1，根据荷载类型的不同，将横撑截面离散成一系列无相互作用的独立压杆、十字架、曲板单元：步骤S2，按照受压单元的极限强度和尺寸，计算十字架、加强筋的极限轴向受压承载力；步骤S3，考虑施加轴向压力的大小，计算曲板单元的剪切极限强度；步骤S4，根据S3得到外围曲板的极限受剪承载力，计算得到横撑的受扭极限承载力；步骤S5，针对不同的压力，重复步骤S3、S4，获得压扭组合荷载下极限强度的包络线。本发明有效确定压扭组合作用下横撑极限强度。

主权项：1.一种压扭组合作用下横撑极限强度计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，根据荷载类型的不同，将横撑截面离散成一系列无相互作用的独立压杆、十字架、曲板单元；步骤S2，按照受压单元的极限强度和尺寸，计算十字架、加强筋的极限轴向受压承载力；步骤S3，考虑施加轴向压力的大小，计算曲板单元的剪切极限强度；步骤S4，根据S3得到外围曲板的剪切极限强度，计算得到横撑的受扭极限承载力；步骤S5，针对不同的压力，重复步骤S3、S4，获得压扭组合荷载下极限强度的包络线；所述步骤S2中，按照受压单元的极限强度和尺寸，计算十字架、加强筋的极限轴向受压承载力；十字架的极限轴向受压承载力计算公式如下： 式中，ti为第i个板格净厚度，mm；bi为第i个板格宽度，mm；n为十字架所划分的板格数目，σcxi为第i板格的极限受压强度；四边简支板格受压屈曲的计算公式如下：σcx＝CxReH-P2式中，Cx为屈曲折减因子，有： ψ为应力比，取1；λ为板格的参考长细比，有： λc为板格的临界长细比，有： K为屈曲因子，有： σE为板格的参考应力，Nmm2； 式中，E为材料弹性模量，Nmm2；其他符号含义见公式1；加强筋极限轴向受压承载力计算公式如下： 式中，A1i为第i个加强筋的横截面面积，σc1i为第i个加强筋的受压极限强度，计算公式如下，为简便起见，略去下标i： 其中ReH-p为材料的屈服强度，σE为扶强材欧拉屈曲临界应力，计算公式如下： 式中E为材料弹性模量，I为惯性矩，A为横截面面积，L为计算长度；所述步骤S3中，考虑施加轴向压力的大小，计算曲板单元的剪切极限强度；若F＜F1+F2，认为轴向压力完全由十字架和加强筋承担，不考虑轴力对曲板扭转极限强度的影响，即曲板所受压应力σax＝0；若F＞F1+F2，认为轴向压力由十字架和加强筋承担轴力为F1+F2，此时曲板所受压应力σax为： 其中A为曲板的总面积，此时应考虑正应力对曲板剪切极限强度折减，组合荷载下曲板极限强度计算公式如下： 式中，Cax曲板板格的屈曲折减因子，计算公式如下： 式中，λ′为曲板的长细比，其中σ′E为曲板板格的临界应力，K′为曲板屈曲因子，计算公式如下所示： 其中R为曲板的半径，tp为曲板的净厚度，d为曲板的长度；所述步骤S4中，根据S3得到外围曲板的剪切极限强度，计算得到横撑的受扭极限承载力；横撑受扭极限承载力计算公式如下所示： 式中，n为截面的板格单元数；τcri为第i个板格的极限剪切强度；li分别为第i个板格截面内的长度；ti分别为第i个板格的厚度；di分别为第i个板格到薄壁梁横剖面形心的距离。

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