abaqus 鋼桁架
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
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- UHPC 連續(xù)梁、波形鋼腹板組合梁等場景，或結(jié)合疲勞荷載分析長期性能。
(a)原始桁架結(jié)構(gòu) (b)尺寸優(yōu)化后的最優(yōu)桁架結(jié)構(gòu)
圖 4-1 尺寸優(yōu)化設計簡要模型
尺寸優(yōu)化的目標函數(shù)可以采用結(jié)構(gòu)的體積或者重量，也可以采用結(jié)構(gòu)響應參數(shù)如綜合應變能、位移、頻率等。約束條件可以采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的體積比，也可以采用結(jié)構(gòu)響應參數(shù)如應力、位移、頻率等。
引言
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現(xiàn)，具備結(jié)構(gòu)有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。本文以排障器強度校核為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結(jié)果進行對比。
2.
4.結(jié)果對比
應力對比：
isolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
應變結(jié)果：
isolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
總變形結(jié)果：
isolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
X方向變形結(jié)果：
isolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
Y方向變形結(jié)果
isolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
Z方向變形結(jié)果：
isolver
有限元模型如下圖所示：
有限元模型
采用殼單元進行模擬，圓管和牌面分別采用鋼和鋁兩種材料，厚度為：10mm鋼、6mm鋼、4mm鋁。材料及界面設置如下圖所示：
材料及截面設置
邊界條件為指示牌底部設置固定約束，如下圖所示：
邊界條件
加速度譜設置如下：
3.
鋼結(jié)構(gòu)S2 ABAQUS常見金屬循環(huán)本構(gòu)對比及應用
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否
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此外， 由于鋼 － 混凝土組合結(jié)構(gòu)受力過程 中， 鋼材料受力主要特征為拉壓模式， 故鋼材料采 用兩結(jié)點線性三維桁架單元， 集合界面為圓形。
該桁 架機械手主要實現(xiàn) 3 臺 CNC 車床并行工作，其 安裝位置按照實地車間位置擺放，由于其縱向 橫梁跨距較大，故需要對其縱向桁架結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。
2.2 材料模型
針對模型的材料，通常選用 45 號鋼，但 Z 軸豎梁用來夾取工件，故選用材質(zhì)較輕的 LY12。根據(jù)相關文獻，查得 45 號鋼、LY12 和 Q235A 的材料屬性如表 2 所示。
由圖 1 中現(xiàn)場實際測量可知， 車間最低位置 4.1 米，所裝配的桁架機器人必須避 開該尺寸。因此，所設計的桁架機器人X軸橫梁 方型鋼的尺寸為 120×120×5000mm，Y 軸橫梁方型鋼的尺寸為 120×120×10000mm，Z 軸豎梁方型 鋼的尺寸為 120×120×3000mm，立柱方型鋼的尺 寸為 150×150×3000mm。
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