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Steel\CFRP混合方管抗彎吸能協同設計及地鐵防撞結構應用

  • 作者：王東濤//楊明鄂|責編:胡小鋒
  • 出版社：中南大學
  • ISBN：9787548763932
  • 出版日期：2025/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：220
人民幣：RMB 78 元      售價：元
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內容大鋼
    地鐵端部防撞結構通常在碰撞發生時起到重要的防護作用。盡可能地增強地鐵端部防撞結構的承載吸能能力，減輕其質量，同時減小壓潰后的變形程度，以增大司乘人員的生存空間，對提升地鐵車輛碰撞安全性能、減輕排放所致的環境污染、實現輕量化具有重要的研究價值和工程意義。本書針對地鐵端部防撞結構抗彎及吸能耦合需求，在輕量化及設計標準的約束框架下，從碳纖維複合材料（carbon fiber reinforced polymer，CFRP）增強薄壁方管的設計方法及機制入手，圍繞抗彎及吸能耦合設計策略開展系統性研究。
作者介紹
王東濤//楊明鄂|責編:胡小鋒
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景及意義
  1.2  國內外研究現狀
    1.2.1  薄壁結構彎曲載入行為研究現狀
    1.2.2  地鐵端部防撞結構研究現狀
  1.3  研究思路
第2章  CFRP增強薄壁方管塑性力學模型構建及驗證
  2.1  引言
  2.2  CFRP增強薄壁方管塑性力學理論預測模型
    2.2.1  CFRP增強薄壁方管載入問題描述及模型簡化
    2.2.2  CFRP增強薄壁方管塑性行為解析模型
    2.2.3  混合方管大撓度解析解
  2.3  理論預測模型試驗驗證
    2.3.1  材料力學性能測試
    2.3.2  試驗裝置
    2.3.3  耐撞性評價指標
    2.3.4  CFRP增強薄壁方管彎曲載入試驗研究
    2.3.5  CFRP增強薄壁方管理論解析模型試驗驗證
  2.4  本章小結
第3章  混合方管彎曲載入行為及參數影響規律分析
  3.1  引言
  3.2  不同製備工藝的混合方管彎曲力學性能對比
    3.2.1  試件設計和最終變形測量
    3.2.2  混合方管樣件製備
    3.2.3  不同製備工藝的混合方管試驗結果
    3.2.4  不同製備工藝的混合方管力學性能對比分析
  3.3  不同材料配置的薄壁方管彎曲性能分析
    3.3.1  Steel方管彎曲載入試驗結果與分析
    3.3.2  CFRP方管彎曲載入試驗結果與分析
    3.3.3  彎曲性能分析
  3.4  不同材料配置的薄壁方管有限元模型構建及驗證
    3.4.1  有限元模型建立
    3.4.2  材料模型
    3.4.3  有限元模型驗證與討論
  3.5  幾何效應對彎曲載入行為的作用規律
    3.5.1  CFRP鋪層層數的影響
    3.5.2  Steel厚度的影響
    3.5.3  跨距的影響
    3.5.4  截面寬度的影響
  3.6  本章小結
第4章  偏置載入下Steel/CFRP混合方管彎曲特性研究
  4.1  引言
  4.2  不同載入位置下Steel/CFRP混合方管力學性能分析
    4.2.1  偏置載入試驗布置
    4.2.2  偏置載入下Steel/CFRP混合方管試驗研究
    4.2.3  最終變形對比
    4.2.4  不同載入位置下Steel/CFRP混合方管性能對比
  4.3  偏置載入下Steel/CFRP混合方管有限元建模及驗證
    4.3.1  偏置載入下Steel/CFRP混合方管有限元建模
    4.3.2  模擬及試驗驗證

  4.4  偏置載入下Steel/CFRP混合方管理論預測模型
    4.4.1  偏置載入下Steel/CFRP混合方管大撓度解析解
    4.4.2  偏置載入下Steel/CFRP混合方管理論預測模型驗證
    4.4.3  偏置距離對理論預測吸能量的影響
  4.5  偏置載入下多參數耦合效應分析
    4.5.1  主效應分析
    4.5.2  多參數耦合效應分析
  4.6  彎曲特性影響因素分析
    4.6.1  不同鋪層角度的影響
    4.6.2  不同CFRP包裹長度的影響
    4.6.3  不同壓頭形狀的影響
  4.7  本章小結
第5章  地鐵端部防撞結構彎曲載入試驗評估及輕量化設計
  5.1  引言
  5.2  地鐵端部防撞結構試驗標準
  5.3  地鐵端部防撞結構准靜態載入試驗與評估
    5.3.1  試驗前準備及布置
    5.3.2  中部防撞柱彎曲載入試驗結果與分析
    5.3.3  角部防撞柱彎曲載入試驗結果與分析
  5.4  地鐵端部防撞結構准靜態彎曲載入有限元建模與驗證
    5.4.1  幾何尺寸描述
    5.4.2  材料試驗
    5.4.3  防撞結構有限元模型建立
    5.4.4  防撞結構有限元模型有效性驗證
  5.5  地鐵端部防撞結構輕量化設計
    5.5.1  防撞結構設計需求分析
    5.5.2  Steel/CFRP防撞結構輕量化設計方案
    5.5.3  Steel/CFRP防撞結構耐撞性能分析
  5.6  本章小結
第6章  地鐵端部Steel/CFRP防撞結構多場景協同優化設計
  6.1  引言
  6.2  多場景下的結構參數靈敏度分析
  6.3  Steel/CFRP防撞結構參數影響規律分析
    6.3.1  不同Steel厚度對Steel/CFRP防撞結構的影響
    6.3.2  不同CFRP厚度對Steel/CFRP防撞結構的影響
    6.3.3  不同上橫樑厚度對Steel/CFRP防撞結構的影響
    6.3.4  不同下橫樑厚度對Steel/CFRP防撞結構的影響
  6.4  地鐵端部Steel/CFRP防撞結構多目標多場景協同優化設計方法
    6.4.1  多目標多場景協同優化問題分析
    6.4.2  多目標多場景協同優化過程
  6.5  優化結果與討論
  6.6  本章小結
第7章  結論與展望
  7.1  結論
  7.2  創新點
  7.3  展望
參考文獻

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