锥型变截面圆钢管的弯压(扭)有限元分析

摘要

杆端截面大中间小的锥型变截面杆件作为一种能够承受轴力、弯矩、扭矩和剪力共同作用的构件,既符合杆端弯矩大中间小的受力特点,又减少了用钢量,在新型空间结构中的使用日益增加,但这方面的研究尚为数不多.本文利用通用有限元软件ANSYS对锥型变截面圆管建立了不考虑残余应力和初始缺陷的三维有限元实体模型,分别在弯压和变压扭作用下进行了材料和几何双非线性静力分析,研究了各种不同变截面特征的杆件受力性能、截面塑性区扩展过程和破坏形态,并且进行了变截面杆件弯压和弯压扭试验,所得到的结果为进一步的变截面杆件承载力理论分析和实用设计提供了有限元及试验分析依据和参考.