基于有限元方法的铝合金挤压型材轴心压杆稳定系数的研究

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铝合金材料具有轻质、美观、不易腐蚀、易于维护、耐久性好等特性,因此在现代结构设计中得到了越来越广泛的应用.欧美各国在房屋建筑中已经大量使用了铝合金结构,这些国家对铝合金结构的研究也比较成熟.而在国内,对铝合金结构的研究尚处于起步阶段,缺乏相应的设计及施工验收规范.该文运用大型有限元结构分析程序ANSYS,对常用的铝合金挤压型材轴心压杆的稳定性进行了深入的研究.文中分别讨论了材料性能、截面形状、初始几何缺陷(初始弯曲、初始偏心)和初始力学缺陷(残余应力)对铝合金挤压型材轴心压杆稳定性能的影响.然后选取了工程中常用的具有代表性的截面(圆形、方形、工形对称截面和T形、L形非对称截面)及铝合金材料(5000系列非热处理合金和6000、7000系列热处理合金)的轴心压杆,综合考虑各种影响因素,在大量的数值计算的基础上,得出了能直接应用于工程实际的热处理铝合金和非热处理铝合金挤压型材轴心压杆稳定系数计算公式.并就拟合公式与前人试验数据及规范的相关公式进行对比,证明了该文计算分析结果的可靠性和结论的合理性.
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