连接板应力分析
关于薄弱连接楼板的抗震性能分析
关于薄弱连接楼板的抗震性能分析薄弱连接楼板在抗震性能分析中是一个非常重要的问题。
薄弱连接是指建筑结构中某些连接构件的抗震性能相对较差，容易在地震中发生破坏或失效。
薄弱连接楼板的存在会对整个建筑的抗震性能造成严重影响，因此需要进行详细的分析和评估。
我们需要对薄弱连接楼板的结构特点进行分析。
薄弱连接楼板一般采用轻质材料，如砂浆、纤维材料等。
这种材料强度相对较低，容易发生破坏。
薄弱连接楼板的连接方式也常常设置不当，连接构件的布置和连接面积较小，无法承受较大的荷载。
这些结构特点会导致薄弱连接楼板的整体抗震性能不佳。
我们需要对薄弱连接楼板在地震中的破坏机理进行分析。
地震作用下，建筑结构会受到地震力的激励，产生位移、应力和应变。
薄弱连接楼板由于结构特点的限制，往往在地震中容易出现拉剪破坏、剪切破坏或连接失效等问题。
这些破坏机理进一步削弱了薄弱连接楼板的整体抗震性能。
接下来，我们需要基于相关的抗震设计准则对薄弱连接楼板的抗震性能进行评估。
抗震设计准则为建筑结构提供了相应的设计要求和验算方法。
我们可以采用静力分析和动力分析的方法，计算薄弱连接楼板在地震作用下的位移、应力和应变，并与抗震设计准则中的要求进行对比。
如果薄弱连接楼板无法满足设计准则的要求，就需要进行进一步的抗震加固措施，如增加连接构件的布置和连接面积，采用更加合适的材料等。
我们需要进行薄弱连接楼板的抗震性能验收。
抗震性能验收是评估建筑结构抗震性能的最后一步。
我们可以通过施工质量检测、结构监测和试验验证等方法，对薄弱连接楼板的抗震性能进行全面的评估和检查。
如果薄弱连接楼板能够满足抗震设计准则的要求，并且在地震中表现良好，就可以进行抗震性能验收。
复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究
复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究张阿盈【摘要】胶接是复合材料结构主要连接方法之一，对胶接接头进行应力分析是保证复合材料安全性、耐久性的关键。
在初步设计阶段，一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。
针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头，在Tsai等人的理论分析方法（TOM方法）基础上，提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法，该方法考虑了被胶接件的剪切变形，认为被胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形，剪应力沿该半厚度呈线性分布。
算例分析结果表明：本文方法比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果，可用于估算复合材料胶接接头剪应力分布。
%Adhesively bonding is an important joint method in composite structures. The stress analysis of adhe sively bonded joint is the key to guarantee safety and durability of composites. Currently, in structure initial design stage, joint stress analysis and parametric study are normally performed with analytical methods. Based on the theoretical solution of Tsai, et al （TOM method）, an improved theoretical solution for adhesively bonded single-lap and double-lap joints is proposed, the shear effect in adhesive layer is considered. It is assumed that shear strain only exists in the half thickness of the adhesive layer. The results of improved analytical solution are compared with simulation results of finite element method as well as other existing methods, and show that the improved solutions are more close to numerical results than that of other existing theoretical ones for composite laminates. The proposed method caneffectively estimate shear stress distributions of adhesively bond composite lap joint.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2012(003)002【总页数】7页(P167-173)【关键词】复合材料;胶接接头;双搭接;单搭接;胶层;剪应力【作者】张阿盈【作者单位】中国飞机强度研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】V214.80 引言胶接是复合材料结构主要连接方法之一，由于其结构轻、连接效率高、耗时少、成本低、疲劳性、密封性能好等优点，在航空结构上得到了越来越广泛的应用。
钢桥焊缝残余应力与变形分析
钢桥焊缝残余应力与变形分析一、概述钢桥是指上部结构主要承重部分是用钢材制成的桥梁，它自重较轻，跨越能力大，抗拉、抗压、抗剪强度高，可用于复杂桥型和景观桥。
在工程中，经常能见到的钢桥类型有：梁桥（I型板梁、桁梁、箱梁），拱桥（系杆拱，箱形拱、桁架拱），索桥（悬索桥和斜拉桥）。
我国迄今已建造了3600余座各式钢桥。
仅在长江上已有各种型式的桥梁30余座，其中接近半数为钢桥。
关于焊接钢桥，可以公路桥为对象作比较，按大跨径悬索桥的跨径L≥600m，大跨径斜拉桥L≥400m，进行不完全统计。
90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座，大跨径斜拉桥10座；同时期国外建成的大跨径悬索桥有10座（其中日本6座），大跨径斜拉桥有15座（其中日本6座）。
按跨径大小排序，在世界上建成的全部悬索桥中排名前十位的焊接钢桥中，中国有2座：江阴长江大桥（L=1385m）排名第四，香港青马大桥（L=1377m）排名第五；斜拉桥排名前十位的焊接钢桥中，日本的多多罗大桥L=890m，居首位；中国有6座桥，排名第三、四、五、六、七和第九（南京长江二桥L=628m，排第三位；武汉长江三桥L=618m，排第四位）。
钢桥是由钢板、型钢等组合连接制成基本构件，如梁、柱、桁架杆件等，运到工地后再通过安装连接组成整体结构。
连接在钢桥中占有很重要的地位。
钢桥中部件的连接方法主要有铆钉连接、螺栓连接和焊接三类。
焊接是现代钢桥最主要的连接方法，它是对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用，一般不需要附加连接板、连接角钢等零件，也不需要在钢材上开孔，不使截面受到削弱。
因此，它的构造简单，节省钢材，制作方便，并易于采用自动化操作，生产效率高。
此外，焊接的刚度较大，密封性较好。
常见的焊接方法有电弧焊、栓钉焊，电弧焊又常分为手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊。
焊缝连接中按焊体钢材的连接方式可分为对接接头、搭接接头、T型接头、角接接头等形式。
但焊接也存在着它不足的一面，焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的承载力、刚度和使用性能；焊缝可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头不良等影响结构疲劳强度的缺陷。
钢桥面板U肋与横隔板不同连接缺口形式受力分析
文章编号：1009-4539(2020)12-0100-04•桥梁工程•钢桥面板U肋与横隔板不同连接缺口形式受力分析陈佳琪(中铁建云南交通建设管理有限公司云南昆明65_)摘要：正交异性钢桥面板U肋与横隔板连接处存在大量焊缝，几何构造复杂，易产生较多的焊接缺陷和应力集中，在外部车辆等循环荷栽作用下通常会诱导疲劳裂纹的萌生、开裂，影响结构正常安全使用。
为研究U肋与横隔 板不同连接缺口形式在整体受力上的特点，利用A B A Q U S有限元软件建立钢箱梁节段模型，探讨分析U肋与横隔 板连接处分别采用两种不同缺口形式对连接处应力集中的影响。
结果表明，所采用的苹果形缺口相比圆弧形缺口在减小应力集中方面具有更大优势。
关键词：钢桥面板U肋与横隔板构造细节不同缺口形式整体受力分析中图分类号：U441+.5;U441+.4文献标识码：A D O I：10. 3969/j. issn. 1009-4539.2020. 12.021Stress Analysis of Different Opening Modes at the Joint of U-rib andDiaphragm in Steel Bridge DeckC H E N Jiaqi(China Railway Construction Corporation Yu n n a n Communications Construction Administration Co. Ltd., K unming Yunnan 650000, China)A b stra c t：T h e r e are m a n y welding s e a m s a n d c o m p l e x geometry structure at the joint of U-rib a n d diaph r a g m plate inorthotropic steel bridge d e c k,w h i c h is prone to h a v e welding defects a n d stress concentration. U n d e r the action of external vehicle cyclic loads, fatigue crack initiation a n d cracking will be induced, w h i c h will affect the normal a n d safe use of the structure. T o study the overall stress characteristics of different connection notch forms b etween U-rib a n d diaphragm, in this paper, the finite element m o d e l s of steel box girder with different geometry details were established in A B A Q U S,and the influence of two different notch forms o n the stress concentration at the U-rib a n d d i a p h r a g m joint w a s analyzed. T h esimulation results s h o w that：the box girder with the apple sh a p e d notch has m o r e advantages in reducing the stress concentration at the joint of U-rib a n d d i a p h r a g m plate than that of the arc-shaped notch.Key w o rd s：steel bridge d e c k；structural details of U-rib a n d d i a p h r a g m；different gape forms; overall stress analysis1引言随着我国经济和科技发展，桥梁用钢量和性能 都有了很大提升，进一步促进了大跨度钢桥的设计 建造。
某超限高层建筑结构楼板的应力分析
某超限高层建筑结构楼板的应力分析摘要：楼板是传递水平力，协调剪力墙共同工作的重要构件。
之前的计算均采用刚性楼板假定，对部分楼板缺失或细腰进处楼板应力可能较大的楼层可能不安全，因此本文通过考虑采用弹性楼板假定，对某超限高层建筑工程其中一栋楼典型楼层楼板应力结果进行分析。
从而保证楼板结构设计的安全。
关键词：超限；高层建筑；结构设计；楼板应力一、工程概况深圳市某工程由6幢50层的住宅楼及1层商业裙楼和一个集中地下室组成。
塔楼地面以上总高度154.35~154.95米（包括出屋面构架），结构屋面高度145.95~149.45米。
本工程在地下二层设有人防地下室，人防抗力等级为常六级及核六级、核五及及常五级。
二、设计基本条件及分析软件结构设计基准期：（可靠度）50 年结构设计使用年限：50 年建筑结构安全等级：二级建筑抗震设防分类：丙类建筑结构高度分类：B级高度地基基础设计等级：甲级结构重要性系数γo=1.01、地震作用对比安评报告和规范要求，在小震、中震及大震按照两者的大值，应采用规范要求控制地震荷载，因而对本工程抗震计算的主要地震参数如下：2、时程分析用地震加速度时程的最大值3、分析软件1）中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（2010.01）；2）北京迈达斯技术有限公司MIDAS/Gen（V7.8.0）；MIDAS/Buiding三、抗震设计要求及性能目标的确定1、抗震性能目标本项目的抗震设计在满足国家、地方规范外，根据性能化抗震设计的概念进行设计。
根据【建筑工程抗震性态设计通则】，并根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）3.11.2.2.1条，结构抗震性能目标可分为四个等级：结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级，结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准，每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应。
表8.1 结构抗震性能目标表8.2 各性能水准结构预期的震后性能状况本工程进行抗震性能评估时，其性能目标定为性能C。
常用法兰规格的应力分析与强度计算
常用法兰规格的应力分析与强度计算一、引言法兰是工业管道系统中常见的连接元件，用于连接管道、阀门、设备等，并通过螺栓紧固以保证系统的密封性和强度。
在设计和选择法兰时，了解其应力分析与强度计算是至关重要的，以确保法兰的可靠性和安全性。
本文将介绍常用法兰规格的应力分析与强度计算方法。
二、应力分析1. 内压应力法兰受到工作介质内压的作用，内压应力是法兰中最主要的应力来源之一。
内压应力的计算可以通过以下公式进行：σ_i = P * D / (2 * t)其中，σ_i为内压应力，P为内压力，D为法兰标称直径，t为法兰板厚。
2. 弯曲应力当管道系统中的载荷作用于法兰时，法兰会承受一定的弯曲应力。
弯曲应力的计算可以通过以下公式进行：σ_b = (M * y) / (I * c)其中，σ_b为弯曲应力，M为弯矩，y为法兰板的距离中心轴线的距离，I为截面惯性矩，c为最大距离。
3. 拉伸应力法兰连接部分的螺栓紧固会导致法兰板之间产生拉伸应力。
拉伸应力的计算可以通过以下公式进行：σ_t = (F / A)其中，σ_t为拉伸应力，F为螺栓的拉力，A为法兰板的横截面积。
三、强度计算1. 抗拉强度计算法兰在使用过程中需要承受拉伸载荷，因此需要满足一定的抗拉强度要求。
抗拉强度的计算可以通过以下公式进行：F_t = σ_t * A其中，F_t为法兰的抗拉强度，σ_t为拉伸应力，A为法兰板的横截面积。
2. 抗压强度计算法兰在受到工作介质内压时需要满足一定的抗压强度要求。
抗压强度的计算可以通过以下公式进行：F_c = σ_c * A其中，F_c为法兰的抗压强度，σ_c为内压应力，A为法兰板的横截面积。
3. 抗弯强度计算法兰在承受弯矩载荷时需要满足一定的抗弯强度要求。
抗弯强度的计算可以通过以下公式进行：F_b = σ_b * S其中，F_b为法兰的抗弯强度，σ_b为弯曲应力，S为法兰的截面面积。
四、案例分析以常用的标准法兰规格（例如GB/T9115.1、GB/T9115.2等）为例，通过实际数据代入应力分析与强度计算公式，可以得出具体的应力值及强度值。
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析本文阐述了应力分析在电子连接器设计中的重要性，并以实例演示了有限元分析软件Ansys Wokbench 仿真分析端子工作内应力的详细步骤，对连接器设计或有限元分析初学者有一定的参考意义端子是电子连接器中极其重要的主要了零件，它一旦失效也就意味着整个连接器失效报废，如果不能从主板上拆下更换，就会导致主板部分功能丧失，甚至报废。
在材料确定的情况下，端子工作时的内应力决定端子的疲劳寿命。
我们在设计电子连接器时，必须重点关注端子工作时的内应力是否在设计许可范围内。
对于形状简单的端子，我们可以用材料力学公式进行计算校核；复杂端子的工作内应力就需要利用有限元分析软件，进行仿真分析才能获得其大小，作为设计合理性依据。
下面就业电池连接器（Battery Connector）为例讲解如何用Ansys Workbench软件分析端子工作时的内应力。
下面是作为实例分析的电池连接器的图片：图中金色的零件即为端子，在电子系统中电池PAD与端子触点接触即可实现充电及供电。
要保证接触的可靠性，端子触点必须被电池PAD下压一些距离，这个距离，我们称之为端子触点的下压行程。
端子的工作应力与端子触点的下压行程相关，下压行程越大端子工作时的内应力就越大。
端子与电池的位置关系如下图示：端子触点端子的触点的最大压缩行程即为端子触点超出连接器Housing面的距离（设计值为1.45mm），实际使用应该比这个值小。
下面就用Ansys Workbench来分析端子工作时的内应力。
这里是用UG NX12打开的3D档，Ansys安装后可在UG菜单中嵌入其启动菜单，可很方便地在UG 中启动Ansys Workbench，如下图示：现在就从嵌入菜单启动Ansys Workbench。
点击菜单Ansys 2019R3，再点击Workbench，如下：进入Workbench后的界面如下图：这次的端子应力分析，需要用到静态结构分析模块（Static Structural）。
压力容器应力分析典型局部应力
压力容器应力分析典型局部应力
三、数值计算
应力数值计算的方法比较多，如差分法、变分法、有限单 元法和边界元法等。但目前使用最广泛的是有限单元法。
有限单元法的基本思路： 将连续体离散为有限个单元的组合体，以单元结点的参
量为基本未知量，单元内的相应参量用单元结点上的数值插 值，将一个连续体的无限自由度问题变成有限自由度的问题， 再利用整体分析求出未知量。显然，随着单元数量的增加， 解的近似程度将不断改进，如单元满足收敛要求，近似解也 最终收敛于精确解。
为边缘效应的衰减长度。故开孔系数 表示开孔 大小和壳体局部应力衰减长度的比值。
压力容器应力分析典型局部应力
随着开孔系数的增大而增大
Kt 随壁厚比t/T的增大而减小
内伸式接管的应力集中系数较小 即：增大接管和壳体的壁厚，减小接管半径，
有利于降低应力集中系数
压力容器应力分析典型局部应力
球壳带接管的应力集 中系数曲线适用范围：
压力容器应力分析典型局部应力
二、减少附件传递的局部载荷
如果对与壳体相连的附件采取一定的措施，就可以减少 附件所传递的局部载荷对壳体的影响，从而降低局部应力。 例如：
● 对管道、阀门等设备附件设置支撑或支架，可降低这些附
件的重量对壳体的影响；
● 对接管等附件加设热补偿元件可降低因热胀冷缩所产生的
热载荷。
压力容器应力分析典型局部应力
一、应力集中系数法
1、应力集中系数 ——受内压壳体与接管连接处的最大弹性应力 ——该壳体不开孔时的环向薄膜应力
通过理论计算，数据整理，得到一系列曲线。通过应力集中 系数曲线图查Kt，就可得到最大应力
高强螺栓群不同厚度连接板的有限元分析
—一
图２ 有 限兀 模 型
板 的高强 螺栓 群 为研 究对 象 ，选 取 的Ｍ３ 高 强 螺栓 ０
排 列 为 ７ × 个 ，设 计 轴 力 为 ３ ５ Ｎ；连 接 板 为 个 ８ ５ｋ
２ 计 算 结果分 析
表２ 不 同板厚 在 ２ ０ ａ 载下 芯 板及 拼接 板 为 ０ ＭＰ 荷 的相对 位 移 的 比较 。由 表２ 可知 ，两 种板 厚 方式 计 算 的芯 板 和 连 接 盖 板 相 对 位 移 几 乎 一 致 。都 小 于
栓拼接 性 能进行 了研究 。总结 出了连 接板 厚度对 于 地震 中框架 结构 受 力 的影 响 ；王 斌华 ［ 利 用 大型 ６ １ 等 通用有 限元 软件ＡＮ Ｙ 。利 用约 束方 程法 对螺 栓群 ＳＳ 进 行 了 简化 计 算 ，提 出 了更 加 合 理 的螺 栓 布 置 方
调查 中四．不 难发 现 ，对 于大跨 度 钢 杵 桥 ，节 点破 坏是 其 主要 的破坏 形式之 一ｌ ３ ｌ 。 对 于高强 螺栓 的设计 计算 ，中国 的各 类 规范 都
西 西 比河上 的Ｉ ５ 一２ Ｗ钢 桁 桥 的倒 塌 等众 多 事 故 的
通 过 对 Ｉ ３ 桥 倒 塌 事 故 中 的有 限元 分 析 ，指 出连 一 ５ 接 板厚 度偏 小 、应 力储 备不 足是 引起事 故 的关键 因
素 ；李启 才 ［ ５ １ 连 接板 厚度 对 框 架 中钢 梁 高强 螺 等对
厚 度 的连 接 板 在拉 力荷 载 作 用 下 的板 件 相 对 位 移 、板 件 应 力等 进 行 了模 拟 ， 并 对 比分 析 了不 同厚 度 连 接 板 的 应 力 状 态。 结 果
应力集中与失效分析
应力集中与失效分析一、引言由于构造和使用等方面的需要，往往需要在构件上开孔、沟槽、缺口、台阶等，然而，在这些部位附近，因截面尺寸的急剧变化，将产生局部的高应力，其应力峰值远大于由基本公式算得的应力值。
这种受力构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象称为应力集中，引起应力集中的孔、沟槽、缺口、台阶等几何体称为应力集中因素。
应力集中削弱了构件的强度，降低了构件的承载能力。
从而，应力集中处往往是构件破坏的起始点，是引起构件破坏的主要因素。
该现象普遍存在于各种构件中，大部分构件的破坏事故都是由应力集中引起的。
因此，为了确保构件的安全使用，提高产品的质量和经济效益，必须科学地处理构件的应力集中问题。
二、产生应力集中的原因构件中产生应力集中的原因主要有：(1) 截面尺寸的急剧变化。
如：构件中的油孔、键槽、缺口、台阶等。
(2) 构件受到集中力作用。
如：齿轮轮齿之间的接触点，火车车轮与钢轨的接触点等。
(3) 材料本身的不连续性。
如材料中的夹杂、气孔等。
(4) 构件中由于装配、焊接、冷加工、磨削等而产生的裂纹。
(5) 构件在制造或装配过程中，由于强拉伸、冷加工、热处理、焊接等而引起的残余应力。
这些残余应力叠加上工作应力后，有可能出现较大的应力集中。
(6) 构件在加工或运输中的意外碰伤和刮痕。
三、应力集中的物理解释如图，在构件的中间开孔拉杆，故在外力作用下，部件中尺寸发生突然变化的截面上的应力并不是均匀分布的，在圆孔边缘的应力明显大于截面上的平均应力。
应力集中的程度可以用理论应力集中系数表示：式中，为截面上的最大局部应力；为名义应力，即认为应力在截面上均匀分布而求得的力。
设图中的板宽为b，圆孔直径为d，厚度为，则可以由弹性理论或试验等方法确定。
试验结果表明，截面尺寸改变的越急剧，角越尖，孔越小，应力集中的程度越严重。
四、应力集中对构件强度的影响在静荷载作用下，各种材料对应力集中的敏感程度是不同的。
楼板在中震作用下的应力分析
针对江苏省建设工程施工图设计文件审查意见二、四条意见：4.T1塔楼:从建筑平面上看，10层以下核心筒外墙周围均为管道井、通风井、烟道、楼梯等洞口。
楼面大部分被洞口切断，不能直接与核心筒连接，核心筒与框架不能协同工作，水平力无传递途径。
方案很不合理，应进行调整。
T2、T3塔楼筒体一侧也存在类似问题。
请一并考虑、处理。
修改。
(1) T1除风管，烟道外，水电管井等洞口采用后楼板封堵（在图纸中用G标识），楼梯板钢筋与剪力墙相连处，钢筋全部锚入剪力墙中，经过计算与外筒剪力墙相连板宽度均满足大于50％的墙长，能满足水平力的传递。
(2)由于该处受建筑限制，增加以下措施：【1】在T2，T3核心筒与楼板连接的一侧增加楼面设置弹性楼板，计算出梁轴力。
复核，修改梁配筋。
【2】补充该处楼板应力分析，按楼板应力配置楼板配筋。
【3】核心筒内侧楼梯板钢筋锚入两侧剪力墙内，增加剪力墙的稳定性。
1.楼板应力分析1.1.1.1概述建筑要求：由于建筑的需要，T2、T3核心筒一侧楼面形成较大的洞口，导致楼板不能与核心筒直接相连。
规范要求：按《高规》JGJ3-2010中3.4.6条规定，楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；T2、T3楼面形成的洞口面积未超过规范值。
应力分析：为了确保在中震作用下，楼板保持弹性工作状态，并不出现贯通性裂缝；采用软件Etabs进行弹性楼板分析；除核心筒一侧开洞处采用弹性板，其余楼板采用刚性楼板模拟计算。
Etabs分析模型3D图1.1.1.2楼板应力分析和框架梁轴力分析(1)分析时混凝土的弹性模量采用短期模量，取典型楼层28层，楼板应力分析结果如下图所示：中震反应谱X向作用下，28层开洞处楼板应力S22；S22平均应力最大值约为13Kpa。
中震反应谱X向作用下，28层开洞处楼板应力S11, S11平均应力最大值约为63.2Kpa。
中震反应谱Y 向作用下，28层开洞处楼板应力S11; S11平均应力最大值约为22.3Kpa 。
复合材料单搭胶结接头剪切试验及应力分析
复合材料单搭胶结接头剪切试验及应力分析张少锋;张博;罗琴;欧永【摘要】本研究通过单轴拉伸试验实现复合材料单搭胶结结构胶面剪切破坏测试,获得了结构的极限剪切强度,同时利用解析法和仿真模拟方法分析了胶层的剪切应力状态.研究结果表明:胶结件的破坏为胶层与搭接板间的脱粘破坏,无胶层内聚破坏;胶层横断面中部剪切应力值最低,胶结区端部产生应力集中,端部应力最大;胶层存在剪切应力的同时,也存在垂直于胶结面的拉应力,其破坏原因是剪应力和拉应力的综合影响结果;平均剪切应力计算结果显示:试验值、理论值和仿真结果分别为8.9 MPa、9.5 MPa和9.2 MPa,理论结果和仿真结果的应力变化趋势一致,理论解和仿真解与试验值的误差均在7％以内,理论分析和仿真模拟可实现胶结结构剪切应力的可靠预报.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】6页(P39-44)【关键词】复合材料;胶接结构;断口分析;应力分析;仿真模拟【作者】张少锋;张博;罗琴;欧永【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所,广州 510610;广东省电子信息产品可靠性与环境工程技术研究开发中心,广州 510610;广东省工业机器人可靠性工程实验室,广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广州 510610;广东省电子信息产品可靠性与环境工程技术研究开发中心,广州 510610;广东省工业机器人可靠性工程实验室,广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广州 510610;广东省电子信息产品可靠性与环境工程技术研究开发中心,广州 510610;广东省工业机器人可靠性工程实验室,广州 510610;泰州赛宝工业技术研究院有限公司,泰州225500【正文语种】中文【中图分类】V258引言轻质、高比刚度、高比强度的先进复合材料在工程领域中的应用越来越广泛，尤其是航空航天领域，先进复合材料在飞行器上应用的部位和用量已成为衡量飞机结构先进性和民机技术与市场竞争力的重要指标之一。
应力分析基本知识
1．管道应力分析的原则管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。
2．管道应力分析的主要内容管道应力分析分为静力分析和动力分析。
静力分析包括：1）压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏；2）管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏；3）管道对设备作用力的计算——防止作用力太大，保证设备正常运行；4）管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据；5）管道上法兰的受力计算——防止法兰汇漏。
动力分析包括：l）管道自振频率分析——防止管道系统共振；2）管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力；3）往复压缩机（泵）气（液）柱频率分析——防止气柱共振；4）往复压缩机（泵）压力脉动分析——控制压力脉动值。
3．管道上可能承受的荷载（1）重力荷载：包括管道自重、保温重、介质重和积雪重等；（2）压力荷载：压力载荷包括内压力和外压力；（3）位移荷载：位移载荷包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等；（4）风荷载；（5）地震荷载；（6）瞬变流冲击荷载：如安全阀启跳或阀门的快速启闭时的压力冲击：（7）两相流脉动荷载；（8）压力脉动荷载：如往复压缩机往复运动所产生的压力脉动；（9）机械振动荷载：如回转设备的振动。
4．管道应力分析的目的1）为了使管道和管件内的应力不超过许用应力值；2）为了使与管系相连的设备的管日荷载在制造商或国际规范（如NEMA SM-23、API-610、API-6 17等）规定的许用范围内；3）为了使与管系相连的设备管口的局部应力在 ASME Vlll的允许范围内；4）为了计算管系中支架和约束的设计荷载；5）为了进行操作工况碰撞检查而确定管于的位移；6）为了优化管系设计。
5．管道柔性设计方法的确定一般说来，下述管系必须利用应力分析软件（如 CAESAR II）通过计算机进行计算及分析。
某商业综合体楼板应力分析
某商业综合体楼板应力分析摘要本文采用Midas/Gen 2018对某六层商业(混凝土框架+屈曲约束支撑结构)进行楼板应力分析，分析中震，大震作用下楼板应力，结果表明，在承担剪力较大的柱及支撑位置、大跨连廊弱连接部位，楼板受拉应力均较大。
由二层到顶层逐渐减小。
基于此结果，设计中增加板厚，增大楼板配筋率以满足楼板中震不弹性，大震不屈服的性能目标。
关键词：楼板应力中大震1.概述本工程位于西安市高新区，抗震设防烈度8度，抗震设防类别为乙类，其中Ⅰ段商业位于左侧，平面形状为L型(见图1)。
结构形式采用混凝土框架+屈曲约束支撑结构。
Midas/Gen 2018 进行楼板应力分析，分析中、大震作用下楼板受拉应力分布。
图1 平面布置示意图1.计算分析2.1 构件模拟及分析方法钢筋混凝土梁柱采用杆系单元模拟，梁端采用软件自带的塑性铰模型(FEMA塑性铰本构模型)模拟，钢管混凝土柱及型钢混凝土柱采用等效刚度法，将截面等效为相同刚度下的混凝土柱来模拟；楼板采用板单元模拟。
屈曲约束支撑(BRB)采用双折线模型，采用一般性连接单元模拟，屈服后刚度约为弹性刚度的3%。
中震计算时，BRB等效刚度采用中震性能点下BRB的割线刚度。
中震采用等效刚度法，周期折减系数取1.0，梁刚度放大系数取1.2；大震作用下采用推覆分析，采用能力谱法，找出大震作用下能力谱与需求谱的交点，即性能点处的地震剪力及楼板的受拉应力。
计算时，在原有楼板中间部位添加一层面内、面外厚度1mm厚的薄膜，虽然此时薄膜的面内厚度较小，但由于共节点的原因，此薄膜在平面内的位移与原楼板一致，故此时薄膜顶底面的正应力结果与实际楼板轴向正应力接近。
需要指出的是Midas/Gen输出的应力云图可显示具体的单元应力数值，但此单元应力数值为单元各节点应力数值中的最大值，不能反映在一定尺寸范围内的楼板受力状况；因此本工程分析时，采用网格划分尺寸的应力平均值进行分析。
图2 BRB平面布置示意图图3 FEMA塑性铰本构关系图4 双折线塑性铰本构关系2.2计算结果2.2.1 中震作用下中震弹性地震力作用下各层楼板的应力分布如下：图5 中震二层楼板拉应力图6中震三层楼板拉应力图5 中震四层楼板拉应力图6中震五层楼板拉应力由最大主拉应力图可以看出，中震作用下在支撑处及平面拐角处楼板中面应力较大，通过增加板厚以及加强配筋的方式予以处理，设计中在防屈曲支撑处两侧楼板板厚取150mm，单层单向配筋率取0.3%；大跨度连廊处楼板厚度取150mm，单层单向配筋率取0.3%。
切应力和挤压应力对螺栓连接件的影响
切应力和挤压应力对螺栓连接件的影响在机械工程中，机械构件的各组成部分，通常采用不同类型的方式进行连接，如桥梁结构中，钢板之间常用铆钉连接、传动轴和齿轮之间常用键连接、螺栓、销钉的连接等。
这些起连接作用的铆钉、螺栓、销钉、键等统称为连接件。
螺栓连接件广泛应用在日常生活和机械工程中，而且螺栓连接在工作过程经常出现变形、甚至丧失工作能力，其主要原因是由于切应力和挤压应力的作用。
一、切应力对螺栓连接件的影响如图(a)螺栓与钢板连接，两块钢板分别受大小相等，方向相反的左右拉力F，由于钢板在外力F作用下，螺栓上下两部分也分别受到大小相等方向相反的作用力P，P＝F（如图b），作用在螺栓两侧面上的外力合力大小相等，方向相反，且作用线很近。
位于螺栓上下两部分两力间很近的作用线m—m截面处发生错动，截面m—m形成相对剪切面（如圖b），剪切面平行于作用力的方向（如图c）。
取下半段为研究对象，由平衡条件知，剪切面上存在一个与外力F 大小相等，方向相反，作用线与剪切面相切的剪力Fs（图d）。
如果剪切面上的应力均匀分布，切应力τ=Fs/A，方向与剪力方向一致（图d）。
Ａ——剪切面面积。
当螺栓的切应力大于材料的许用切应力，即：τ＞［τ］，螺栓就会发生变形，丧失工作能力。
二、挤压应力对螺栓连接件的影响螺栓在承受剪切作用的同时，螺栓与钢板孔壁也彼此压紧，螺栓与钢板孔壁的接触表面称为挤压面。
当挤压面上挤压力过大时，就可能导致螺栓或钢板产生明显的局部塑性变形而压陷，如图（e），变形结果，螺栓被挤压成椭圆形，钢板孔被挤压成长圆孔，导致连接松动，使螺栓损坏。
螺栓受挤压的作用时，在受力方向有最大挤压应力σBmax，如图（f），螺栓与钢板接触面上的总压紧力称为挤压力，用Fjy表示，由挤压力引起的应力叫挤压应力，用σjy表示：σjy＝Fjy／AjyAjy——挤压面积，当螺栓的挤压应力σjy超过材料的许用挤压应力时，螺栓也会发生变形。
三、预防螺栓连接变形的措施1、螺栓强度必须满足强度条件螺栓连接件同时受到切应力和挤压应力的作用，为保证螺栓连接件的正常工作，在选用螺栓时，必须合理设计螺栓截面积，使其同时满足剪切强度条件和挤压强度条件，即：τ≤［τ］，σjy≤［σ］jy［σ］jy——材料许用挤压应力2、改善螺纹牙之间的受力分布工作中螺栓受拉，使螺距增大，而螺母受压，其螺距减小。
连接板应力集中的原因
连接板应力集中的原因
连接板应力集中的原因有多种，主要包括以下几个方面：
1. 连接板的几何形状：连接板的几何形状对应力集中有很大影响。
例如，连接板的边缘处容易出现应力集中，因为这些区域的截面积相对较小，而受力却相对较大。
2. 材料的强度和硬度：材料的强度和硬度也会影响应力集中。
如果连接板的材料强度较低，或者硬度不足，就容易出现应力集中。
3. 连接方式：连接板的连接方式也会影响应力集中。
例如，如
果连接板是通过焊接或螺栓固定的，那么焊缝或者螺栓的位置就容易出现应力集中。
4. 受力方向：连接板所受的力的方向也会影响应力集中。
如果
连接板所受力的方向与其设计方向不一致，就容易出现应力集中。
5. 工艺问题：连接板的设计和制造工艺也会影响应力集中。
如
果连接板的制造过程中存在焊缝或者其他缺陷，也容易导致应力集中。
- 1 -。
PCB分板应力测试流程
PCB分板应力测试流程PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）在生产过程中，经常需要进行分板操作，即将整块PCB切割成多个独立的电路板。
由于分板操作容易导致应力集中，从而影响电路板的可靠性，因此需要进行PCB分板应力测试。
下面是一份PCB分板应力测试的详细流程。
一、分析PCB设计在进行PCB分板应力测试之前，首先需要对PCB设计进行分析。
主要包括以下几个方面：1.材料选择：根据PCB设计，确定PCB的材料，包括基材、覆铜箔等。
不同的材料具有不同的物理和机械特性，对分板应力测试结果有很大的影响。
2.层次分析：分析PCB的不同层次，确定是否需要进行分板应力测试。
一般情况下，当PCB的层数较多或布线较密集时，需要进行分板应力测试。
3.分析电路布局：根据电路布局，确定分板的位置和方式。
尽量选择电路布局简单、连接线较短的位置分板，以减少应力集中的可能性。
二、准备测试设备和试样1.测试设备：准备分板应力测试所需的设备，包括机械分板机、显微镜、拉力测试机等。
根据测试需求，选择合适的设备进行测试。
2.制作试样：根据PCB设计，制作测试所需的试样。
试样的制备过程需要满足一定的要求，如保证试样的几何形状、表面平整度等。
三、进行分板应力测试1.调整分板机参数：根据试样的尺寸和要求，调整分板机参数。
包括分板速度、分板刀的刀厚、分板刀的角度等。
2.进行分板操作：将试样放置在分板机上，并通过控制分板机的运动，实现试样的分板。
过程中需要注意控制分板速度，避免造成无法修复的损伤。
3.观察分板质量：使用显微镜观察分板后的试样质量。
主要包括是否出现裂纹、剥离现象等。
如发现问题，记录并及时修复。
四、进行拉力测试1.准备测试设备：将分板后的试样放置在拉力测试机上。
根据试样的要求，调整拉力测试机的参数。
2.进行拉力测试：通过控制拉力测试机的运动，进行拉力测试。
需要根据试样的要求，设置合适的拉力曲线。
3.记录测试结果：在测试过程中，实时记录试样的拉伸力和变形情况。
楼板的地震应力分析——超限性能目标与验算方法
简要涵义 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2
备注 参见GB50011-3.4.3
偏心布置
偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%
参见JGJ99-3.2.2
凹凸不规则
平面凹凸尺寸大于相应边长30%等
参见GB50011-3.4.3
组合平面
细腰形或角部重叠形
参见JGJ3-3.4.3
楼板不连续
有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高
楼板的地震应力分析——性能目标与验算方法
提纲
➢楼板的抗震性能目标及楼板应力的主要形式 ➢楼板地震应力的验算方法
楼板的抗震性能目标及楼板应力的主要形式
可能与楼板抗震性能目标相关的超限项
《超限要点2015》，三项不规则超限表：
序号 1a 1b 2a 2b 3 4a 4b 5 6 7
不规则类型 扭转不规则
中、大震抗弯不屈服验算方法
荷载组合：Sd
SGE
S
*
Ehk
0.4S
*
Evk
轴力配筋：
As 1
N 2f yk
弯矩配筋：
As 2
M S f yk h0
最终配筋：A实配 =As 1 As 2 S ——内力臂系数，0.85 ~ 0.9
中、大震抗剪不屈服验算方法
荷载组合：Sd
SGE
S
* Ehk
0.4S
楼板的地震应力分析性能目标与验算方法提纲楼板的抗震性能目标及楼板应力的主要形式楼板地震应力的验算方法楼板的抗震性能目标及楼板应力的主要形式可能与楼板抗震性能目标相关的超限项序号不规则类型简要涵义备注1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于12参见gb500113431b偏心布置偏心率大于015或相邻层质心相差大于相应边长15参见jgj993222a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30等参见gb500113432b组合平面细腰形或角部重叠形参见jgj3343楼板不连续有效宽度小于50开洞面积大于30错层大于梁高参见gb500113434a刚度突变相邻层刚度变化大于70按高规考虑层高修正时数值相应调整或连续三层变化大于80参见gb50011343jgj33524b尺寸突变竖向构件收进位置高于结构高度20且收进大于25或外挑大于10和4m多塔参见jgj3355构件间断上下墙柱支撑不连续含加强层连体类参见gb50011343承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80参见gb50011343局部不规则如局部的穿层柱斜柱夹层个别构件错层或转换或个别楼层扭转位移比略大于12已计入16项者除外表2
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-1.79769E+302 MPa
应力XZ
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力YY
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力YZ
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力ZZ
1.79769E+302 MPa
最小安全系数?大于预期的1.5；最大变形为?，小于预期；重量减少了?.
数字化模型构建步骤（学生填写）
步骤
操作内容
新建standard.ipt文档，创建二维草图
对二维草图进行拉伸操作并进行草图编辑
拉伸草图，并对其分别打孔
草图编辑连接板
对草图进行拉伸
在连接板边缘加强板厚
进行倒角，半径为4。
应力分析环境创建应力分析，材料为铝6061，两个小孔端面是固定端；
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变XX
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变XY
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变XZ
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变YY
1.79769E+308 ul
-35.1593 MPa
238.988 MPa
第三个主应力
-164.966 MPa
61.9466 MPa
位移
0 mm
0.271071 mm
安全系数
1.67165 ul
15 ul
应力XX
-68.9298 MPa
137.253 MPa
应力XY
-31.8526 MPa
76.1082 MPa
应力XZ
-58.4895 MPa
数字化设计报告（学生填写）
项目报告名称：连接板应力分析。
工作任务要求及参考资料
1、二维设计图纸,如下图：
小孔直径12mm所在支座高度20mm,大孔直径16mm支座高度28mm,中间连接板厚度6mm.
上述分析下来得出结论：安全系数是否符合要求?；需查看等效应力发生最大的区域，解决方案：增加截面积来提高强度。
应变XY
-0.000614862 ul
0.00146914 ul
应变XZ
-0.00112904 ul
0.000500259 ul
应变YY
-0.00153199 ul
0.00138815 ul
应变YZ
-0.00117221 ul
0.000531526 ul
应变ZZ
-0.000861336 ul
0.00216592 ul
-1.79769E+302 MPa
第三个主应力
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
安全系数
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应力XX
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
应力XY
-0.25421 mm
0.0200826 mm
等效应变
0.0000113205 ul
0.00230488 ul
第一主应变
0.00000655727 ul
0.00273684 ul
第三主应变
-0.00209559 ul
-0.00000796684 ul
应变XX
-0.000851194 ul
0.00149402 ul
25.9157 MPa
应力YY
-135.314 MPa
115.146 MPa
应力YZ
-60.7258 MPa
27.5354 MPa
应力ZZ
-87.8406 MPa
209.413 MPa
X位移
-0.00221774 mm
0.0747455 mm
Y位移
-0.0817284 mm
0.0712649 mm
Z位移
学生签名：
完成日期：2011-9-18
-1.79769E+302 MPa
X位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
Y位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
Z位移
1.#INFmm
-1.#INFmm
等效应变
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
第一主应变
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
第三主应变
-1.79769E+308 ul
应变YZ
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
应变ZZ
1.79769E+308 ul
-1.79769E+308 ul
项目总结（学生填写）
使用应力分析来构造连接板，可以清楚看出物体在受外力时的形变情况，从而可以在模拟时改变物体构造，同时可以优化设计工艺来减少物体的材料，方便实惠，省时省力，上述连接板通过应力分析以及改进工艺质量减少了10.72%。
大孔有沿着连接板平行方向的力5000N；
大孔有沿着孔中心线方向的力750N；
最大变形不超过0.5mm，符合要求。
最小安全系数大于1.5，符合要求。
应力分析结果概要
名称
最小值
最大值
体积
65043.6 mm^3
质量
0.176268 kg
Mises等效应力
0.876044 MPa
164.508 MPa
第一个主应力
连接板数字化模型结构及数据分析
1、零件工况原始条件：
（1）两个小孔端面是固定端；
（2）大孔有沿着连接板平行方向的力5000N；
（3）大孔有沿着孔中心线方向的力750N；
（4）最小安全系数1.5；
（5）最大变形不超过0.5mm。
（6）材料铝6061.
2、减重设计：2小孔之间的连接板部分可以简化，对强度没有明确作用，减少材料，达到降低成本
2、减重设计：2小孔之间的连接板部分可以简化，对强度没有明确作用，减少材料，达到降低成本
重新创建文档，建立草图，进行减重设计。
对草图进行拉伸。
进行打孔。
创建连接板草图。
对连接板进行拉伸。
对连接板边缘加强厚度。
倒角半径为4。
应力分析环境创建应力分析，材料为铝6061，两个小孔端面是固定端；
大孔有沿着连接板平行方向的力5000N；
大孔有沿着孔中心线方向的力750N；
安全系数大于1.5，符合要求。
最大变形小于0.5，符合要求。
结果概要
名称
最小值
最大值
体积
580Байду номын сангаас9.5 mm^3
质量
0.157368 kg
Mises等效应力
1.79769E+302 MPa
-1.79769E+302 MPa
第一个主应力
1.79769E+302 MPa