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。
圖1材料屬性
一、支座
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。
圖4.2 網格模型
2、載荷與約束
1)施加約束。根據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,選擇 Fixed Support, 然后選擇支座的底面,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,如圖4.3中B 處的位置所示。
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。
圖4.4應變云圖(最大變形為0.074mm)
圖4.5應力云圖(最大應力97.39MPa)
經過ANSYS Workbench軟件處理后,得出了支座的最大變形量為0.074mm, 位于支座最底部,如圖4.4所示。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為支座的高度),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,位置位于支座的低板與筋板交接處,小于 Q235B的許用應力113 MPa,因此滿足設計要求。
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