基于板-梁理论的双轴对称三角形管翼缘工字形梁组合扭转的理论研究及有限元验证
Theoretical research and finite element verification on the torsion of biaxially symmetric triangular flange I-shaped beam combination based on plate beam theory作者机构：南京工程学院机械工程学院江苏南京211167
出 版 物：《新余学院学报》 (Journal of Xinyu University)
年 卷 期：2024年第29卷第2期
页 面：67-79页
学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程]
基 金：国家自然科学基金面上项目“钢管混凝土翼缘工字形梁弯扭屈曲和畸变屈曲理论与设计方法研究”(51578120) 国家自然科学基金面上项目“方钢管混凝土框架柱低周疲劳性能的试验与理论研究”(51178087) 国家自然科学基金项目“钢管混凝土桁架拱平面外屈曲的新板-梁理论与设计方法研究”(52178143)
摘 要：基于板-梁理论推导双轴对称三角形管翼缘工字形悬臂梁的总应变能方程,得到梁的翘曲刚度和自由扭转刚度,然后通过外力势能和总应变能得到总势能方程。再依据能量变分模型、微分方程模型及边界条件得出悬臂梁端部最大扭转角公式,将求出的最大扭转角与用ANSYS建立的有限元模型计算结果进行对比。结果表明,悬臂梁在端扭矩作用下的扭转角理论值与有限元值较为接近,误差最小的绝对值为2.40%,最大的绝对值为4.44%,可为工程设计提供参考。
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