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悬臂式铝合金支吊架受力性能研究

左宣  
【摘要】:支吊架是建筑安装行业里重要的组成部分,铝合金支吊架因其轻材质、防腐蚀、易成形、回收残值高等优点得以在给排水、供暖、电气、通讯、通风等设施支撑系统中逐步应用。目前铝合金支吊架多以悬臂形式应用为主,市面上该产品质量参差不齐,力学研究较少。本文提出一种适用于铝合金槽道齿牙成型的新型铝合金材料,并通过数值分析方法,对新型支吊架整体及组成构件、连接件进行研究,提出了各组件相应的优化形式。首先,完成了新型铝合金材料的材性试验研究工作,对2种壁厚的型材进行了材性试验研究,详细介绍了材性试验的实施过程,对试验数据进行处理,并与Ramberg-Osgood模型进行了对比验证,对铝合金本构关系模型适用性进行探讨。然后利用有限元程序ABAQUS考虑几何非线性、材料非线性、初始几何缺陷,对所有试件进行了模拟计算。在此基础上,通过对有限元模型的合理简化处理,对铝合金支吊架各组件及组件之间的连接性能进行了大量的有限元变参数分析,具体包括板件厚度、齿牙规格及尺寸、加劲倾角等多个变量,对比不同受力状态下试件的破坏模式和稳定承载力。在计算分析的基础上,对比分析了钢制铝合金支吊架与铝合金支吊架在受力、使用寿命、可靠性、安装效率、经济效益等方面的优劣势。结果表明,铝合金支吊架在上述各方面都有较为优越的表现,是符合市场需要的全新选择。


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