基于ANSYS的圆孔蜂窝钢梁承载力研究

本文在前人研究的基础上，利用ANSYS程序建模分析腹板开圆形孔的蜂窝钢梁，结合试验数据和简化理论计算结果，互相验证三种方法的正确性。本文的研究工作可以分为以下三大部分： 第一部分：研究综述 综述圆孔蜂窝钢梁的研究现状和应用现状，介绍本文的研究内容和研究目的。着重介绍了分析蜂窝钢梁时所用到的单元类型、材料的本构关系、屈服准则、强化准则以及利用ANSYS程序建模分析的过程。 第二部分：基于ANSYS的有限元分析 建立三种不同跨度、五种不同扩张比的圆孔蜂窝钢梁的有限元模型，分析梁的受力破坏全过程。研究蜂窝钢梁的正应力、剪应力以及折算应力的分布规律。分析了扩张比和高跨比对蜂窝钢梁承载性能的影响。通过绘制蜂窝钢梁的荷载—跨中挠度曲线，研究了腹板扩张对梁刚度的影响，得出扩张后蜂窝钢梁刚度比强度提高明显的结论。 第三部分：对比分析、结论与展望 用费氏空腹桁架理论计算圆孔蜂窝钢梁，求出梁的正应力和跨中挠度，并且和ANSYS分析结果相比较，结果证明费氏空腹桁架理论具有足够的精确度。然后用已有的试验数据和ANSYS分析结果相比较，进一步证明利用ANSYS分析蜂窝钢梁的可行性。最后进行总结，并提出了有待进一步研究的问题。