图6-4给出了3种仿真场景下算法得到的最重拓扑，图，，表示3种仿真场景中运行DMST算法得到的近似最优的最小生成树，图，，表示对应的CG算法的结果。在仿真中，仅考虑RC中的可行解来与CG算法比较。图6-7给出了两种算法在3种仿真场景中的运算结果。......
2023-07-02
节点损伤对结构的影响
【摘要】：在上述结构损伤量化公式的推导中，并未考虑钢架结构中大量存在的各类节点及其损伤对于结构损伤的影响。当涉及多个构件连接处的端部时，节点自身的转动刚度同时受其远端支撑情况的影响。由式可见，框架节点的弯矩分配系数由连接于节点的各构件远端支撑条件决定。同时，当节点刚度因节点损伤发生变化时，则需考虑节点处的损伤对于结构层次损伤的影响。
在上述结构损伤量化公式的推导中，并未考虑钢架结构中大量存在的各类节点及其损伤对于结构损伤的影响。钢结构节点整体上分为刚接和铰接两大类，前者主要包括螺栓连接、焊接和栓焊连接三种方式，后者可分为角钢连接、连接板连接、支托连接、端板连接和混合连接等方式。相对于截面尺寸、构形和连续性均比较一致和完整的梁、柱构件而言，制作节点的材料和零部件通常需要进行各种加工，如焊接、钻孔、开槽等，材料力学性能和节点整体受力特征均比较复杂，因而较易萌生损伤并在外荷载作用下逐步演化，并对结构承载能力和损伤值产生一定的影响，需有针对性地加以考虑。
工程中求解超静定结构的内力时，常使用力矩分配法。定义转动刚度表示构件端部对转动的抵抗能力，在数值上等于使构件端部产生单位转角时所需施加的力矩，以S表示，对应于远端不同的支撑情况。S的值分别为：①远端固定时S＝4i，②远端简支时S＝3i，③远端滑动时S＝i，④远端自由时S＝0。其中i为柱或梁各构件的线刚度。当涉及多个构件连接处的端部（即结构中的节点）时，节点自身的转动刚度同时受其远端支撑情况的影响。据此可得阶段的弯矩分配系数为：
其中μAj为各构件在某一节点A的弯矩分配系数。由式（3－110）可见，框架节点的弯矩分配系数由连接于节点的各构件远端支撑条件决定。而当远端支撑条件并非理想状态下的刚接、铰接或者自由时，即远端节点因为材料塑性变形、焊接缺陷、紧固件松脱失效等导致自身力学性能下降时，节点自身也已经发生损伤，记为节点损伤Djt，则Djt（μ，EIi）与分配系数和相关构件抗弯刚度有关，而此时结构层次损伤Dst则由节点处的损伤Djt和构件层次损伤Dcp共同决定。
一般而言，刚接与铰接都是结构典型构件的连接方式，从力学性能来看，刚接和铰接的区别主要在于能否传递弯矩，刚接能够传递力与力矩，铰接则仅传递竖向与水平反力。工程中理想状态的刚接并不存在，因为有作用就会有变形；因此，严格来说，所有的节点连接都是半刚性的，即都存在一定的转动能力。转动刚度的大小决定了一个节点是刚接、铰接还是半刚接，还包括连接构件和节点刚度的对比。从这个意义上讲，桁架节点同样可作为刚性连接处理。同时，当节点刚度因节点损伤发生变化时，则需考虑节点处的损伤对于结构层次损伤的影响。
有关结构损伤多尺度模拟与分析的文章
- 详细阅读
-
侵彻速度对装药损伤断裂的影响详细阅读
图5－22 所示为不同速度下弹体和装药的平均过载变化曲线。图5－23 所示为不同着靶速度下对装药最终裂纹分布的影响，弹体着靶速度为400 m／s 时，装药基本没有出现裂纹损伤区，单元最大裂纹宽度为0.14 mm，说明较低的着靶速度几乎不会使内部装药产生损伤。随着弹体着靶速度的增加，装药裂纹区域扩大，损伤度增加，尾部装药更容易受拉伸波作用产生横向裂纹。着靶速度为700 m／s 和800 m／s 时装药的损伤度分别为1.84%和2.05%。......
2023-06-27
-
缓冲材料对PBX装药损伤断裂的影响详细阅读
图5－37加入缓冲阻尼层的缩比弹模型分别计算研究了有机玻璃、聚四氟乙烯、酚醛树脂和尼龙6 作为缓冲材料对装药的保护作用。本节研究表明，缓冲材料放置在装药头部之前，可以有效降低装药头部的轴向应力。......
2023-06-27
-
弹体材料变化对装药损伤断裂的影响分析详细阅读
侵彻过程中，弹体材料直接影响内部装药的受力和损伤断裂情况。钨合金是钻地弹弹体的常用材料，其密度约为钢密度的2.5 倍。采用与5.2 节相同的模型，侵彻速度为600 m／s，其他初始条件不变，将弹体换成钨合金，弹体的材料参数如表5－10 所示。由图可以看出，采用钨合金作为弹体材料时，装药的含裂纹损伤区域远小于钢弹，主要分布在头部和靠近尾部区域，呈带状分布。说明更换弹体材料对于控制装药的断裂破坏是有效的。......
2023-06-27
-
结构损伤多尺度模拟：细观损伤演化对连接抗震性详细阅读
从图4.22和图4.23可以看出，损伤演化的速度随着构件截面的减小而加速。图4.22加载过程中梁腹板上的损伤演化过程图4.23加载过程中梁翼缘上的损伤演化过程3.易损区域损伤演化对框架节点地震响应的影响基于上述关于易损局部损伤分布的分析，进一步研究分布损伤的演化过程对构件地震行为和承载能力的影响，其中对动态应力和抗震性能的影响是通过考虑局部损伤演化计算的结果与忽略损伤演化的计算结果之间的比较来考察。......
2023-08-26
-
装药头部形状变化对损伤断裂的影响分析详细阅读
对比5.2 节结果，考察两种形状的装药头部对装药结构完整性的影响。图5－35装药头部轴向应力随时间的变化图5－36 所示为侵彻结束后装药的裂纹分布情况，裂纹区呈带状分布在装药的头部、中部和尾部。由此说明，改变装药的头部形状，将装药头部变为弧形，可以降低装药头部的轴向应力，缓解装药头部的损伤破坏，但不能有效降低装药整体的过载，也不能改善装药中部和尾部的裂纹扩展。......
2023-06-27
-
弹体头部形状变化对装药损伤断裂的影响详细阅读
弹头形状对弹体在侵彻过程中承受的过载有影响［10］。图5－31所示为装药损伤度α 随时间的变化情况。三种弹头形状装药的最终装药损伤度αm分别为4.68%、1.47%和0.11%。计算研究表明，弹头曲径比增加会使装药最大裂纹宽度减小，装药的装药损伤度也随之降低。图5－33 所示为不同弹头曲径比的缩比弹装药的最终装药损伤度αm的拟合曲线，随着Ψ 的增大，αm在AB 段呈现出下降趋势，在B 点达到极小值。......
2023-06-27
-
分舱方式对PBX装药损伤断裂的影响详细阅读
考察分段装药形式对PBX 装药动态损伤的影响。根据图5－44～图5－46，分析前、后两段装药的平均过载、轴向应力和装药损伤度。隔舱厚度小容易使隔舱在侵彻过程中受强过载发生变形损坏，而厚度过大的隔舱对装药的保护作用减弱，同时也会降低装药填装比。根据隔舱厚度对装药的轴向应力，平均过载和装药损伤度的影响可知，隔舱厚度取4～5 mm 最佳。......
2023-06-27
相关推荐