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无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究

孙国军 秦太晏 吴金志 罗强 孙伟东

孙国军, 秦太晏, 吴金志, 罗强, 孙伟东. 无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901
引用本文: 孙国军, 秦太晏, 吴金志, 罗强, 孙伟东. 无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901
Guojun Sun, Taiyan Qin, Jinzhi Wu, Qiang Luo, Weidong Sun. Study on Axial Compression Performance of H-Type Bending-Torsion Aluminum Alloy Member Without Ribs[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901
Citation: Guojun Sun, Taiyan Qin, Jinzhi Wu, Qiang Luo, Weidong Sun. Study on Axial Compression Performance of H-Type Bending-Torsion Aluminum Alloy Member Without Ribs[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(9): 34-42. doi: 10.13206/j.gjgS24012901

无肋H型弯扭铝合金构件轴压力学性能研究

doi: 10.13206/j.gjgS24012901
详细信息
    作者简介:

    孙国军,博士,副教授,主要从事钢结构与空间结构方面的研究。Email: sunguojun@bjut.edu.cn

Study on Axial Compression Performance of H-Type Bending-Torsion Aluminum Alloy Member Without Ribs

  • 摘要: 为了研究无肋H型弯扭铝合金构件的轴压力学性能,对1根H型弯扭铝合金构件进行了轴压试验。该构件通过H型截面绕一段圆弧线扫掠扭转得到,截面尺寸为H350×200×10×12,弯曲圆弧半径为2 850 mm,两端截面中心跨度为2 936 mm,两端截面相对扭转角度为26°,材料为6061-T6铝合金型材,边界条件为两端铰接。首先为了获得无肋H型弯扭铝合金构件精确几何模型,对构件整体进行三维扫描,得到了构件外表面云点数据,将云点数据与理想几何模型进行对比发现:整体几何偏差大部分控制在3 mm以内,但构件上翼缘厚度和宽度均不同程度小于理想几何模型;然后通过轴压试验得到了轴压构件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及破坏模式,该H型弯扭铝合金构件极限承载力为313 kN,在构件的下翼缘和靠近下翼缘的腹板处出现严重波曲变形;最后根据三维扫描数据逆处理得到构件精确几何模型,在此基础上通过ABAQUS建立了有限元模型,通过数值分析得到了构件的应力发展变化规律及失效机理,铝合金构件的破坏模式、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线均与试验吻合较好,验证了有限元模拟的可靠性,在达到极限承载力之前构件下翼缘和腹板大面积受压屈服进入塑性,构件整体发生弯扭屈曲失稳破坏。
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  • 收稿日期:  2024-01-29
  • 网络出版日期:  2024-09-19

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