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薄板弯曲问题的塑性铰线法应用研究

张晓莹  
【摘要】:薄板是工程结构中比较常见的一种构件,薄板的塑性极限在结构的承载力分析中占有很重要的地位,规则边界的薄板的塑性极限分析,有多种方法,有的可以得到解析解答。在规则边界的薄板的塑性极限分析过程中,通常会有产生塑性铰线这一现象。对于实验进行分析,得到一个结论,那就是在不规则边界的薄板当达到塑性极限状态时,也会出现塑性铰线现象。但由于不规则边界这一主要因素,使得塑性铰线的位置和走向具有不确定性。本文应用塑性铰线法针对几种不规则边界的薄板进行了塑性极限的分析工作,具有一定的理论意义和实际应用价值。 在论文的第一章中,主要阐述了结构塑性极限分析的研究现状,概述了论文的主要内容以及论文研究的意义。第二和第三章中,论文系统地论述了应力分析的主要知识和材料塑性分析的基本理论,这些为对不规则薄板的塑性极限分析奠定了理论基础。在论文的第四章里,详细地推导并建立了薄板弯曲的数学模型,为后面具体分析不规则薄板塑性极限并应用塑性铰线法提供了理论准备。在第五章里,首先应用梁模型求解了圆形薄板的塑性极限,然后给出了多边形薄板塑性极限分析的塑性铰线法的原理,最后将塑性铰线法具体应用于几种不规则的薄板。 研究的结果表明,薄板塑性铰线的出现位置与薄板的边界形状、薄板边界的约束情况和薄板所承受的横向载荷有关。但规律之一是多边形薄板的塑性铰线都从边界角点出发。另外,在承受集中载荷作用时,塑性铰线汇交于集中载荷的作用点。一般情况的塑性铰线的确定,更多的是依靠经验。


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