本文主要探討在於截面變形有限制且無破壞情況下,長且薄壁之圓形管承 受彎矩和壓力的合成力時,彎矩和壓力兩種負荷的各種組合順序,如先壓 後彎,或先彎後壓,在圓形管截面上所產生不同的變形和應力,進而求出 最佳之變形截面。首先利用虛功原理,在大位移的假設下,以Ramberg- Osgood 三項參數方法,假設應力和應變的相近關係式,並採用Von Mises 準則判斷是否進入塑性,最後採用增量理論之位移形式有限元素法 克服非線性問題。本文取一維四節點元素建立一有限元素電腦程式。當直 圓管純受內壓時,有限元素法之數值解與解析解相當吻合,驗正了在特殊 情況時之電腦程式正確性。並探討彎曲圓管受壓時,位移與應力關係以及 先充壓力後受彎矩時,壓力、彎矩對截面變形之影響。在圓管純受壓力時 ,當達到塑性時,徑向位移疾速地增大,而中心面軸向應變趨於定值。圓 形彎管受壓時,因有曲率,壓力充進時,並沒有產生軸對稱位移,而最大 徑向位移發生在內側。若對直圓管先施壓力,再施彎矩,當管兩端封住, 內含壓力大者反而更容易彎曲。
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