Экспериментальное и численное исследование тонкостенных балок двутаврового сечения при изгибе и кручении

Цель работы - исследовать поведение тонкостенной балки I сечения, нагруженной изгибом и кручением, используя теоретические, численные и экспериментальные подходы. В данной работе основным критерием для рассмотрения различных методов анализа является геометрическая характеристика сечения. Сравниваются результаты, полученные методом конечных элементов, численным методом, а также экспериментальные данные. При анализе методом конечных элементов учитывается дополнительная степень свободы в узле для включения повторно деформированного кручения, таким образом, размерность матрицы жесткости составляет 14×14. Результаты расчета по данной теории сравниваются с численным решением, полученным с помощью программы конечных элементов, и с результатами эксперимента. Рассматривается двутавровое сечение балки, подверженной изгибу с кручением. Представлены деформации, напряжения и распределения напряжений открытых тонкостенных конструкций, подверженных изгибу и кручению, с использованием экспериментальных методов. Сравнительные результаты для угла закручивания, деформаций и нормальных напряжений в элементе рамы, подвергнутом комбинированному нагружению, отображены графически. Для оценки полученных результатов проведено теоретико-калькуляционное, численное и экспериментальное исследование поведения двутавровой балки при изгибе и ограниченном кручении. Выявлено, что результаты, полученные в соответствии с предложенной авторами уточненной теорией, имеют хорошую сходимость с экспериментальными данными и достаточно близки к значениям, полученным с помощью коммерческого программного обеспечения.