CAE在桁架剛性及強度分析中的解決方案

2017-01-05  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

桁架的結構強度是機械行業在可靠性設計中所關心的最基本的問題,通過CAE仿真指出減壓塔桁架剛性分析和強度分析等,為進一步改進結構設計提供了理論依據,為機械行業在提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。

產品問題概述:

客戶原始模型受載后的應力及變形是否滿足使用要求?我司通過CAE仿真分析發現,原始模型在該載荷的作用下,結構發生屈服,工作應力不在安全范圍內,故需要優化模型。

我司通過CAE仿真技術就如何改善給出了建設性的建議,加強主梁兩端的腹壓桿的結構強度(增加兩端腹壓桿的厚度),并對改進后的模型進行仿真分析。另外為了讓使用時安全系數更高,我們在優化模型的基礎上考慮腐蝕(主梁除節點板外均勻減少厚度1mm)。

原圖模型(如下圖所示):

解決方案

將應力偏高的主梁兩端腹壓桿的厚度增加到10mm,加強腹壓桿結構強度。

計算結果

結論

原設計在64T工況下,桁架構件最大應力為21.4kgf/mm^2,約合210.3Mpa,大于材料屈服強度111Mpa(400 ?C),結構發生屈服,需要該部位加強結構強度。

優化設計后,腹壓桿的應力明顯降低,結構最大應力轉移到最邊上的腹拉桿焊接點處,其應力最大值為82.19Mpa, 小于材料許用強度。梁的撓度稍有減少,為8.06mm<10mm,滿足使用需求。

當主梁除節點板外均勻減少厚度1mm后(考慮腐蝕),在64T載荷條件下,梁最大工作應力小于但接近許用強度,變形量在使用安全范圍內。

使用軟件

Hypermesh,Abaqus/standard

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