仓壁柱承钢筒仓结构的试验研究

摘要

简仓结构广泛应用于各类散料的储存.目前对均匀支承钢筒仓的认识已较全面,但对少柱支承钢筒仓的研究还非常有限.仓筒壁直接支承于支柱是中小型钢筒仓一种较经济的支承模式,称仓壁柱承筒仓.本文在目前较成熟的均匀支承钢筒仓结构研究成果的基础上,运用现代试验手段及先进计算工具,对三个仓壁柱承钢筒仓模型进行了试验研究和有限元模拟,主要工作有: (1)利用已建立的基于激光测距仪的测量系统,对三个模型圆柱壳体部分的初始缺陷及变形形状进行精确、快速、无接触的三维测量. (2)利用傅立叶分解技术对实测缺陷进行分析,分别利用一维、二维傅立叶分解对三个试验模型的实测缺陷进行分析,从而了解试验模型初始缺陷的特点. (3)对三个仓壁柱承筒仓模型进行散料荷载下的静力加载试验,通过先进的MTS伺服控制系统实现荷载的模拟,得到试验模型在荷载作用下完整的应力-应变关系曲线,了解柱承筒仓的破坏模态. (4)采用数值分析方法,主要是考虑几何、材料双重非线性效应的有限元分析方法,同时考虑初始几何缺陷及所储存散料刚度的影响,对柱承筒仓试验模型进行了较为仔细的数值模拟,了解支柱高度、初始缺陷、散料刚度等因素对仓壁柱承筒仓结构受力性能的影响.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1研究背景

§1.2柱支承钢筒仓的研究历史与现状

§1.3壳体结构的初始缺陷敏感性

§1.4壳体屈曲试验的历史与现状

§1.5本文的主要工作

第二章试验模型与试验装置的建立

§2.1概述

§2.2试验模型与装置的总体情况

§2.5本章小结

第三章试验模型的实测初始缺陷及其傅立叶分析

§3.1概述

§3.2试验模型的测量结果

§3.3壳体缺陷的傅立叶表达

§3.4傅立叶级数的模态幅值

§3.5实测缺陷的一维傅立叶分解

§3.6实测缺陷的二维傅立叶分解

§3.7本章小结

第四章静力加载试验

§4.1试验装置

§4.2加载系统和数据采集系统

§4.3材料特性试验

§4.4测点布置

§4.5试验结果

§4.6破坏模态的测量

§4.7本章小结

第五章试验模型的有限元分析

§5.1概述

§5.2作用于筒仓的散料荷载

§5.3有限元模型

§5.4线性分析

§5.5理想结构的几何材料双重非线性分析

§5.6引入实测缺陷的几何材料双重非线性分析

§5.7讨论

§5.8本章小结

第六章结论与展望

§6.1本文主要结论

§6.2进一步工作的展望

参考文献

致谢