1.彎矩作用下同心異徑管的極限載荷分析
彎矩作用下同心異徑管典型的應(yīng)力分布如圖5.17 所示:(1) 小端面的環(huán)向應(yīng)力和軸向應(yīng)力均有最大或最小值,且受拉是最大值,受壓是最小值,與解析解一致;(2) 小端面的密賽斯等效應(yīng)力和塑性等效應(yīng)力均在受壓處有最大值,受拉處沒有最大值。彎矩作用下同心異徑管的變形特征與解析解一致。
2.彎矩作用下偏心異徑管的極限載荷分析
由圖5.18 至圖5.20 可見:(1) 開彎矩使偏心側(cè)小端面內(nèi)壁處的環(huán)向拉應(yīng)力最大,該端面中性線內(nèi)壁處的環(huán)向壓應(yīng)力最大, (2) 受壓側(cè)軸向應(yīng)力為負(fù)應(yīng)力,受拉側(cè)的軸向應(yīng)力為正應(yīng)力。均與解析解一致。彎矩作用下偏心異徑管典型變形特征是小端面中性線處的應(yīng)變變形最大,與解析解一致。
3.彎矩作用下異徑彎管的極限載荷分析
1) 異徑彎管的應(yīng)力分布 彎矩作用下異徑彎管的應(yīng)力分布見圖5.21 至圖5.23:(1)小端面處的開彎矩在大端產(chǎn)生較大的作用,大端中性線偏向內(nèi)拱的內(nèi)壁面產(chǎn)生較大的環(huán)向拉應(yīng)力;當(dāng)端面彎矩作用在大端時,小端截面及附近產(chǎn)生較大的應(yīng)力;(2) 開彎彎矩作用下模型的經(jīng)向應(yīng)力分布及等效塑性應(yīng)力分布分別與內(nèi)壓作用下模型的經(jīng)向應(yīng)力分布及等效塑性應(yīng)力分布有較大的相似性;(3) 對同一模型及端面彎矩,當(dāng)分別進(jìn)行開彎分析及閉彎分析時,同一區(qū)域出現(xiàn)性質(zhì)(正應(yīng)力或負(fù)應(yīng)力) 相反的應(yīng)力分布。
2) 異徑彎管的變形特征及結(jié)果分析 彎矩作用下異徑彎管的變形及應(yīng)變分布如圖5.24 至圖5.27 所示,經(jīng)分析:(1) 小端承受彎矩時,徑向或軸向變形以靠近大端的某一經(jīng)向角為中心具有經(jīng)向?qū)ΨQ性;大端承受彎矩時,徑向或軸向變形以靠近小端的某一經(jīng)向角為中心具有經(jīng)向?qū)ΨQ性;(2) 中性線處的應(yīng)變最大,與解析解一致;(3) 對同一模型及端面彎矩,當(dāng)分別承受開彎或閉彎時,Z 方向位移反向,說明橫截面長短軸的方向相互垂直。
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