某利浦筒倉整體結(jié)構(gòu)分析

1. 研究背景

利浦鋼板倉憑借其獨(dú)特的整體性能好、壽命長、氣密性能好、用途廣、建造工期短、造價(jià)低、占地面積小、易管理等顯著優(yōu)點(diǎn)，在糧食、食品、釀造、飼料等行業(yè)的儲(chǔ)存領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本工程為某某公司利浦鋼板倉工程，筒倉規(guī)格為：Φ11m×H17.5m,儲(chǔ)存物料為豆粕、玉米，容重為7.8KN/m3。如圖1所示。

圖1 利浦筒倉現(xiàn)場照片

2.計(jì)算模型建立

本模型是根據(jù)CAD利浦鋼板倉結(jié)構(gòu)圖建立三維模型，圖2為利浦筒倉整體結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。詳細(xì)構(gòu)件如圖3、圖4、圖5所示。根據(jù)圖2、圖3、圖4、圖5等詳圖1：1建立CAD三維模型，如圖6所示。把CAD三維模型圖輸出IGES格式保存，在CAE中導(dǎo)入部件模型，如圖7所示。    

圖2 φ11m庫體結(jié)構(gòu)圖

圖3結(jié)構(gòu)構(gòu)件詳圖

圖4結(jié)構(gòu)構(gòu)件詳圖

圖5環(huán)梁剖面圖

圖6 利浦筒倉CAD三維模型

圖7 CAE部件圖

3. 材料屬性

該儲(chǔ)存?zhèn)}所有構(gòu)件均采用Q235B鋼，E43XX型焊條。彈性(楊氏)模量G=206GPa，泊松比取0.3，屈服強(qiáng)度235N/mm2。為方便建模和計(jì)算，創(chuàng)建截面時(shí)把該倉筒壁和漏斗設(shè)為殼，均質(zhì)，其余構(gòu)件均為實(shí)體。材料屬性如圖8、圖9所示。

圖8 圖9

4. 施加約束

所有構(gòu)件之間連接采用剛性連接方式，儲(chǔ)存?zhèn)}柱子與基礎(chǔ)連接處施加全約束。

如圖10所示。

圖10

5. 施加荷載

為方便施加荷載，在相互作用步驟創(chuàng)建漏斗出口中心的附加點(diǎn)，創(chuàng)建約束，使其附加參考點(diǎn)與漏斗出口周圍邊綁定，方便對其施加集中力代替漏斗殼的荷載。倉壁荷載用壓強(qiáng)荷載，定義筒倉頂部中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)。如圖11、圖12、圖12所示。如圖11、圖12、圖13所示。

圖11

圖12

圖13

6. 網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格劃分單位為10mm×10mm如圖14所示,局部放大如圖15所示。

圖14

圖15

7.仿真計(jì)算采用的設(shè)備基本情況

處理器為Intel(R) Core(TM) i5-9300H CPU @ 2.40GHz 4.10 GHz

機(jī)帶RAM：8.00 GB 系統(tǒng)類型：64 位操作系統(tǒng), 基于 x64 的處理器

8.總結(jié)

本結(jié)構(gòu)最關(guān)鍵在于把利浦筒倉平面圖轉(zhuǎn)化成部件三維模型，在CAE中創(chuàng)建部件，陣列填板、塞板會(huì)與環(huán)梁穿透，且CAE中11m圓環(huán)成折線，不能真實(shí)表達(dá)該利浦倉模型，在CAD中建模保存IGES格式導(dǎo)入CAE中筒壁、環(huán)梁也會(huì)穿透，所以把圓形簡化成等分多邊形和有槽鋼的地方折線，其他圓弧去簡化，以近似實(shí)現(xiàn)真實(shí)的表達(dá)該利浦筒倉。