支撐座結構有限元分析案例


模型材料屬性:

模型的材料是Q23B彈性模量為2e5MPa,泊松比為0.3,許用應力為113MPa。雙擊Workbench界面中的Engineering Data,再雙擊Isotropic Elasticity填入彈性模量和泊松比,具體添加值如圖1所示。

支撐座結構有限元分析案例的圖1

圖1材料屬性

一、支座

支撐座結構有限元分析案例的圖2

圖4.1 支座結構

需要源文件與三維模型聯系扣扣2386317960


1、網格劃分

設置單元大小為10mm采用六面體體單元對模型進行網格劃分模型網格單元總數為39844,節點為138416,如圖4.2所示。

支撐座結構有限元分析案例的圖3

圖4.2 網格模型

2、載荷與約束

1)施加約束。根支座實際工作的情況,對支座實際工作過程中相應的位置施加約束。支座在實際在工作中低板底面固定。點擊supports,選 Fixed Support, 然后選擇支座,從而限定了支座在工作時的位置,如圖4.3中A處的位置所示。

2)施加載荷。由于空罐自重G=48236.2kg,(重力加速度取g=9.807mm/s^2,方向沿Y軸負方向),共設置7個支座均布,因此單個支座受力為F=Gg/7=67579N,在Workbench界面中設置圖4.3中B 處的位置所示

支撐座結構有限元分析案例的圖4

圖4.3 載荷與約束

3、求解結果

當約束和載荷施加完成后,我們需要添加求解參數,我們首先選擇Deformation中Total生成機架的總變形云圖,然后選擇Stress中的Equivalent(Von-Mises)查看機架的等效應力。添加好了求解內容后,我們點擊Solve,然后將會求得結果,保存數據,結果如圖4.4、圖4.5所示。

支撐座結構有限元分析案例的圖5

圖4.4應變云圖(最大變形為0.074mm)

支撐座結構有限元分析案例的圖6

圖4.5應力云圖(最大應力97.39MPa)

經過ANSYS Workbench軟件處理后,得出了支座最大變形量為0.074mm, 位于支座最底部,如圖4.4示。根據《鋼結構設計規范》,鋼材在工作的過程中最大變形量應該小于L/250(L為支座高度),即為安全工作,該機架的高度為L=720mm,L/250=2.88mm,該支座的最大變形量Dmax=0.074mm,遠小于2.88mm。通過上面圖4.5可知支座受到的最大應力值為97.39MPa,位置位于支座低板與筋板交接處,小于 Q235B的許用應力113 MPa,因此滿足設計要求。


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