經典案例
  • 有限元分析在機械產品設計的應用
  • 汽車轉向機構有限元分析與優化
  • 風力發電機主軸結構強度分析
  • 發動機連桿的強度分析與結構優化
  • 車輛傳動軸的強度分析與方案改進
  • 摩托車車架的剛度及強度分析
  • 注塑模具機構強度分析及結構優化
  • 變速箱軸鍵強度校核及結構改進
  • 挖掘機鏟斗有限元計算和強度分析

頂底角鋼中帶肋角鋼有限元分析

發布于:2023-12-16 21:54
有限元分析

      頂底角鋼連接被廣泛用于鋼框架結構中,由于鋼框架節點力學性能優良,其主要被用作梁柱連接的構件。相關的有限元分析研究表明,設置了加勁肋的角鋼能夠有效提高節點的初始剛度、屈服和極限荷載,減小節點的變形,從而改善節點的抗震性能;谏鲜鰞烖c,同時具有安裝更換方便、性價比高等特點,(帶肋)角鋼被用作裝配式框架結構節點中主要的耗能件。裝配式框架結構是土木工程結構未來的發展方向,隨著該種結構的應用越來越多,有必要對其主要耗能件—角鋼的力學性能進行研究。
      國內外的研究主要集中在框架節點的抗震性能研究,對角鋼本身的研究較少。J.Shen和A.Astaneh-Asl,MariaM.Garlock等對角鋼試件在低周往復荷載下的力學性能進行了試驗研究,如圖所示,采用螺栓連接的角鋼試件背對背放置,豎肢和水平肢分別固定在模擬的鋼柱和梁翼緣板上。MariaM.Garlock等根據試驗結果提出了角鋼的荷載-位移關系模型,包括連接的初始剛度、屈服后剛度、屈服荷載等,理論計算的結果與試驗結果吻合較好。
      在現有試驗、理論研究的基礎上,蔡小寧等提出了修正后的角鋼拉壓恢復力模型,該模型包括初始受拉剛度、受拉屈服后剛度、初始受壓剛度和受拉、受壓屈服荷載等。通過與3個采用頂底角鋼連接的框架節點的低周往復加載試驗、振動臺試驗的結果比較,證明了該角鋼拉壓恢復力模型的正確性。
      參考文獻中的試驗設計,有限元分析的角鋼節點如圖4所示,角鋼的豎肢通過高強度螺栓與模擬柱肢(固定的鋼板)連接,在角鋼水平肢的端部橫截面施加水平荷載。角鋼規格為180mm×180mm×12mm,加勁肋尺寸為130mm×130mm×10mm,其分別設置在角鋼的中部和兩端。由于角鋼水平肢受壓時位移很小,因此本文主要研究在單調拉力荷載下角鋼的荷載-位移關系。
      模擬柱肢的鋼板、角鋼和高強度螺栓均采用雙線性等向強化模型(bilinearisotropichardingmodel),材料參數詳見表。該模型使用雙線性來表示應力-應變曲線,采用等向強化的VonMises屈服準則,一般用于初始各向同性材料的大應變問題。
      鋼板、角鋼和高強度螺栓均采用Solid45單元。如圖所示,Solid45單元用于三維實體結構模型,該單元具有塑性、蠕變、膨脹、應力強化、大變形和大應變的特征。
      高強度螺栓、角鋼和鋼板之間的接觸對單元采用CONTA173、CONTA174和TARGE170。接觸單元(CONTA173、CONTA174)與目標單元(TARGE170)連用可模擬接觸面與目標面之間的接觸與滑移狀態。
      高強度螺栓的預拉力通過在預緊面上插入預緊單元PRETS179來實現。如圖7所示,結構被劃分為二維或三維單元后,預緊單元PRETS179被用來定義對應的預緊截面。PRETS179單元有一個位移自由度(即被定義的預緊方向),該單元僅能使用拉伸載荷,忽略彎曲或扭轉載荷。
      在高強度螺栓的指定截面選取單元和節點生成預拉伸截面,插入預緊單元PRETS179后可施加預拉力。在有限元模型上可查看預拉伸單元被創建的具體位置,同時軟件可以模擬高強度螺栓施加預拉力的過程和先后順序。
      建模時利用模型的對稱性,建立一半的模型,然后利用軟件的顯示設置中“擴展模型”功能顯示完整的模型,如圖所示。鋼板、角鋼采用先建立面,然后拉伸成體的方法建模;螺栓采用直接建立體的方式建模。


                                                                                專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司m.prizmabet175.com,轉載請注明出處和相關鏈接!
tag標簽:
------分隔線----------------------------
------分隔線----------------------------
久久精品99超热碰|亚洲精品无码mv在线观看|国产又色又爽又黄好看的视频|开心婷婷九月亚洲综合