网络分析是玻璃钢电缆桥架的一种十分重要的分析方法.通过这种分析方法可以确定玻璃钢电缆桥架的缠绕角和壁厚等设计参数,特别是可以使纤维在不同方向的配置与自然参考轴的载荷相匹配,从而使结构设计达到优化. 网络分析将层合结构设想为由纤维组成的网络,这实质上是假定基体的刚度为零,弹性常数的复合理论可知,将导致,而且泊松比也失去了物理意义,实际上可以写成vLI-粉:?0.这,一结论正好与刚度降级准则式(2.5,9)相同.因此,网络分析可以认为是一种刚度降级准则.
由于来用式假定,对子承受薄膜应力的螺旋型网络结构,载荷将全部由纤维承担,并应稳定地保持原来的网目形状.也就是说,尽管受载后的网目会增大(纤维受拉),但这种变形只是一种相似变形,如图3.10,l所示.显然,由于这种相似变形,网目的各方向都发生相同的相对伸长.这表明:各方向的应变是相等的.而这种应变状态就是一种所谓均衡应变状态,或者称之为面内应变球张量.
均衡型是正交型层合板的优化准则之一,是指在给定主向内力比时,使结构的应变状态成为面内应变球张量;这一概念将在以后的场合中用到.然而,要使网目在承受载荷后产生相似变形,网目的玻璃钢桥架角应与载荷相匹配。由此可见,双向载荷一旦给定,网络缠绕角必须是某一确定值,这一角度也是一种优化值。
总之,网络分析是经典层合理论中的一种刚度降级准则,在玻璃钢桥架结构的薄膜理论中,网络分析方法是忽略基体刚度而只涉及连续纤维力学性能的优化设计方法.
管道和层合旋转容器是常见的纤维缠绕结构,对这些结构进行网络分析时,一般有如下限制:
l.沿结构的参考轴(例如环向与轴向)的内力比应为常数. 这一限制并不意味着载荷是固定的.例如承受均匀内压的圆筒形容器筒身段,其压力不论是,其环向内力与纵向内力之比恒等于
2.同时这一限制条件也不意味着结构各点处的内力比都相同.例如在圆筒形内压容器的封头上,内力比是沿着子午线变化的,但点处的内力比为常数.此外,这个限制条件有时可以放宽,例如在受多种载荷作用下,层合壳的内力比发生变化,位一也可以按主要的工况考虑内力比,然后用各项次要工况作校核,并进行必要的补偿.
掌握好玻璃钢电缆桥架的网络分析,可以进一步提高玻璃钢电缆桥架的质量和使用人们的安全。
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