基于能量法和有限元法的四边简支矩形薄板屈曲临界荷载分析.pdfVIP

HansJournalofCivilEngineering土木工程,2024,13(5),618-625

PublishedOnlineMay2024inHans./journal/hjce

/10.12677/hjce.2024.135067

基于能量法和有限元法的四边简支矩形薄板

屈曲临界荷载分析

程少南，高帅

中冶京诚工程技术有限公司，北京

收稿日期：2024年4月17日；录用日期：2024年5月7日；发布日期：2024年5月15日

摘要

结构的稳定性能直接关系到安全性和经济性，尤其是近代以来高强材料和薄壁结构的使用，稳定问题显

得更加重要。本文介绍了四边简支矩形薄板在纵向集中荷载作用下的压屈以及用能量法求临界荷载的方

法，通过一个实例，采用能量法及有限元法分析了该结构的屈曲稳定性能。分别选取一项三角级数和两

项三角级数作为挠度表达式代入能量法公式中进行计算，并讨论了选取两项三角级数作为挠度表达式时

的取值方法。使用ABAQUS对矩形薄板进行了特征值计算，结果证明，数值计算结果略大于能量法的理

论解，能量法的理论解更偏安全。

关键词

矩形薄板，临界荷载，能量法，数值计算

BucklingCriticalLoadAnalysisofSimply

SupportedRectangularThinPlateson

FourSidesBasedonEnergyMethod

andFiniteElementMethod

ShaonanCheng,ShuaiGao

CapitalEngineeringResearchIncorporationLimited,Beijing

ththth

Received:Apr.17,2024;accepted:May7,2024;published:May15,2024

Abstract

Thestabilityperformanceofstructuresisdirectlyrelatedtosafetyandeconomy,especiallywiththe

文章引用:程少南,高帅.基于能量法和有限元法的四边简支矩形薄板屈曲临界荷载分析[J].土木工程,2024,13(5):

618-625.DOI:10.12677/hjce.2024.135067

程少南，高帅

useofhigh-strengthmaterialsandthin-walledstructuresinmoderntimes,stabilityissueshavebe-

comemoreimportant.Thisarticleintroducesthebucklingofsimplysupportedrectangularthin

platesunderlongitudinalconcentratedloadsandthemethodofcalculatingcriticalloadsusingthe

energymethod.Throughanexample,thebucklingstabilityperformanceofthestructureisanalyzed

usingtheenergymethodandfiniteelementmethod.Onetrigonometricseriesandtwotrigonometric

seriesareselectedasdeflectionexpressionstobeusedintheenergymethodformulaforcalculation,

andtheme