CAE在桁架剛性及強(qiáng)度分析中的解決方案

2017-01-05 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

桁架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是機(jī)械行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問題,通過CAE仿真指出減壓塔桁架剛性分析和強(qiáng)度分析等,為進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù),為機(jī)械行業(yè)在提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。

產(chǎn)品問題概述:

客戶原始模型受載后的應(yīng)力及變形是否滿足使用要求?我司通過CAE仿真分析發(fā)現(xiàn),原始模型在該載荷的作用下,結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服,工作應(yīng)力不在安全范圍內(nèi),故需要優(yōu)化模型。

我司通過CAE仿真技術(shù)就如何改善給出了建設(shè)性的建議,加強(qiáng)主梁兩端的腹壓桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(增加兩端腹壓桿的厚度),并對改進(jìn)后的模型進(jìn)行仿真分析。另外為了讓使用時安全系數(shù)更高,我們在優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上考慮腐蝕(主梁除節(jié)點(diǎn)板外均勻減少厚度1mm)。

原圖模型(如下圖所示):

解決方案

將應(yīng)力偏高的主梁兩端腹壓桿的厚度增加到10mm,加強(qiáng)腹壓桿結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

計(jì)算結(jié)果

CAE在桁架剛性及強(qiáng)度分析中的解決方案hyperworks仿真分析圖片3

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CAE在桁架剛性及強(qiáng)度分析中的解決方案hypermesh技術(shù)圖片5

結(jié)論

原設(shè)計(jì)在64T工況下,桁架構(gòu)件最大應(yīng)力為21.4kgf/mm^2,約合210.3Mpa,大于材料屈服強(qiáng)度111Mpa(400 ?C),結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服,需要該部位加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

優(yōu)化設(shè)計(jì)后,腹壓桿的應(yīng)力明顯降低,結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力轉(zhuǎn)移到最邊上的腹拉桿焊接點(diǎn)處,其應(yīng)力最大值為82.19Mpa, 小于材料許用強(qiáng)度。梁的撓度稍有減少,為8.06mm<10mm,滿足使用需求。

當(dāng)主梁除節(jié)點(diǎn)板外均勻減少厚度1mm后(考慮腐蝕),在64T載荷條件下,梁最大工作應(yīng)力小于但接近許用強(qiáng)度,變形量在使用安全范圍內(nèi)。

使用軟件

Hypermesh,Abaqus/standard

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