Прочность и пространственная устойчивость составных стержневых элементов конструкций из холодногнутых профилей

• Автор: Кузнецов, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
СОДЕРЖАНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Область применения и особенности работы конструкций из холодногнутых профилей

1.1.1 Область применения

1Л.2 Особенности работы

1.2 Краткий обзор исследований пространственной устойчивости

1.3 Краткий обзор исследований потери местной устойчивости, формы сечения и их взаимного влияния на общую устойчивость

1.4 Выводы по главе, цели и задачи исследования

2 НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННЫЕ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ В СЕЧЕНИЯХ ТОНКОСТЕННЫХ ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ
2.1 Постановка задачи, гипотезы и допущения
2.2 Потеря местной устойчивости пластин составляющих стержневой элемент
2.2.1 Методика определения влияния потери местной устойчивости по Еигособе
2.2.2 Решение задачи потери местной устойчивости с помощью метода конечных элементов
2.3 Потеря устойчивости формы сечения
2.4 Методика определения напряженно-деформированных и предельных состояний в сечениях составных стержневых элементов из холодногнутых профилей
2.5 Остаточные напряжения и упрочнение материала в процессе изготовления профилей
2.6 Результаты исследования прочности, характеризующие особенности работы стержневых элементов из холодногнутых профилей
2.6.1 Влияние потери местной устойчивости и устойчивости формы сечения на предельные состояния элемента по прочности
2.6.2 Влияние остаточных напряжений и упрочнения материала на работу тонкостенных холодногнутых профилей
2.6.3 Сравнение результатов полученных по модифицированному алгоритму «Сечение» с результатами расчета по Еигособе
2.6.4 Рекомендации по определению рациональных геометрических параметров сечений тонкостенных холодногнутых профилей
2.7 Инженерная методика расчета тонкостенных холодногнутых стержневых элементов на прочность
2.8 Выводы по главе
3 ПРОСТРАНСТВЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ТОНКОСТЕННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ
3.1 Постановка задачи, гипотезы и допущения
3.2 Методика решения задачи пространственной устойчивости тонкостенного стержня
3.3 Учет редуцирования сечений в решении задачи пространственной устойчивости
3.4 Исследование пространственных деформаций и устойчивости тонкостенных холодногнутых профилей
3.4.1 Влияние редуцирования сечений на пространственные перемещения и устойчивость составных холодногнутых стержневых элементов
3.4.2 Влияние гибкости элементов и относительных эксцентриситетов на устойчивость холодногнутых стержней
3.4.3 Влияние различных относительных эксцентриситетов на несущую способность тонкостенных холодногнутых стержневых элементов
3.5 Инженерная методика оценки несущей способности тонкостенных холодногнутых стержневых элементов
3.6 Выводы по главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТОНКОСТЕННЫХ
ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ
4Л Цель и задача экспериментов
4.2 Описание экспериментальных образцов, датчиков и установки для испытаний
4.3 Методика проведения и описание эксперимента
4.4 Сравнительный анализ экспериментальных и теоретических результатов
4.5 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Рис. 2.1. Рассмотренные сечения тонкостенных холодногнутых элементов и их объединения в составные сечения
В исследованиях будем исходить из ряда общепринятых гипотез, которые были описаны для стержней открытого профиля в технической теории В.З. Власова [31] и для замкнутых профилей - в теории А.А.Уманского [68]. Будем считать, что распределение относительных деформаций происходит по закону плоских сечений и секториальных площадей, а также будем опираться на положение о ненадавливании продольных волокон друг на друга. В отличие от замкнутых, для открытых профилей, следуя [31], будем пренебрегать деформациями сдвига срединной поверхности.
Для учета потери местной устойчивости элементов сечения стержня используем [141, 143], где его контур принимается недеформированным. Решение при этом сводится к определению редуцированного (меньшего) или «эффективного» сечения, которое получено из исходного путем исключений из работы «неэффективных» зон. При этом потеря местной устойчивости условно разделяется на потерю местной устойчивости отдельных