ABAQUS数值模拟下铝合金轴压构件稳定性研究

本文主要探讨了铝合金轴心受压构件的稳定性及其数值模拟方法。针对2011年的一项研究，作者程希梅、吴海、王誉瑾和范峰使用ABAQUS有限元软件对17根6082-T6型高强铝合金轴心受压构件进行了详细的数值模拟分析。有限元模型的关键要素包括选择的20节点实体单元（C3D20）采用完全积分形式，以及铝合金的应力应变关系采用Ramberg-Osgood模型来描述其非线性行为。 研究的重点在于评估影响数值模拟精度的因素，这些因素包括网格划分和尺寸、端板厚度、初始弯曲程度以及材料参数（如n值，代表材料的硬化特性）。通过对比试验数据，研究人员发现，三维实体单元C3D20的使用使得数值模拟的屈曲荷载与实验结果之间的相对误差控制在12%以内，这表明了模型在预测稳定性方面的准确性。 进一步的研究发现，常规的轴向网格尺寸和端板厚度对构件稳定系数的影响可以忽略不计，这为设计时提供了简化处理的可能性。然而，端板在支座处的存在对于构件的支撑效应有影响，但对整体稳定性的改变不大。另外，稳定系数随着初始弯曲幅度的增加而降低，材料性能参数n值的增大则会提高稳定系数。屈曲荷载与名义屈服强度f02的关系也呈正相关，而且这种关系在长细比λ较小的情况下更为明显。 关键词方面，"铝合金"、"轴压"、"数值模拟"、"稳定系数"和"屈曲"是核心概念，反映出研究的焦点在于铝合金材料在轴向受压条件下的性能预测和稳定性评估。通过这项工作，科研人员为铝合金轴心受压构件的设计与试验提供了重要的理论支持和技术指导。