復雜鋼結構
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-05
復雜鋼結構的視頻教程
半小時搞定復雜鋼結構仿真
半小時搞定復雜鋼結構仿真 適用人群：學生、初級工程師 半小時搞定復雜鋼結構仿真【已結束】 直播時間：2020-09-15 19:30 Altair SimSolid是專為設計工程師開發的結構分析軟件且極具創新性。它消除了傳統 FEA 中最耗時和最專業的兩項龐大任務——幾何結構簡化和網格劃分，是一場仿真變革。
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《基于實際工程超限項目復雜鋼結構模型及節點有限元仿真模擬》————Rhino+Hypermesh+ABAQUS配合打團手把手教程系列
本次課程的復雜結構分析見下面圖片，其他實際工程項目的復雜節點（圓管、角鋼、型鋼混凝土等）課程后續也會逐漸安排上。 Rhino：極強的建模能力； Hypermesh：極強的網格劃分能力； 課程時長：11小時左右 一次課程，從此打通你的鋼結構（殼單元）復雜建模和網格劃分的任督二脈！！
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復雜鋼結構的實例教程
IDEA復雜鋼結構節點分析
這使得工程師能夠在大型結構中預見更好的替代方案，并在現有項目時間表內快速發展設計。借助SimSolid，設計團隊可以對其最復雜的零件進行多次迭代，并以驚人的速度探索大型裝配體的多種替代方案。
SimSolid具備以下特征：
無網格技術
無需任何幾何簡化
適用大型復雜裝配體
幾秒到幾分鐘給出準確結果
支持非線性和動力學分析
自動識別螺母和螺栓
自動創建接觸和焊接
SimSolid革新了現有的大型鋼結構分析：無網格，精度高、比80%的鋼結構分析工具更快、更輕松處理大型裝配體和復雜鋼結構節點。
關于精度，國際有限元組織（NAFEMS）曾做過標準測試，與傳統有限元軟件結果相比，這些測試結果差異在5%以內。
標準測試結果匯總表 (NAFEMS)
我們將通過以下四個案例為大家介紹一下SimSolid在大型建筑結構上的應用特點。
案例一：大型鋼結構舞臺
該舞臺整個裝配體有7738個零件，從幾何導入到結果輸出，SimSolid在2小時內就完成了一輪性能評估，建模約60分鐘，主要處理連接的創建和檢查，求解約30分鐘。
可能同樣的時間，傳統分析只夠考慮做怎樣的幾何簡化來減少網格劃分和計算機求解的工作量，而無網格求解器SimSolid已經完成了整個結構的評估。針對此類大型結構，在設計的早期引入SimSolid來應對大型結構的頻繁變更，將極大縮短項目設計周期。
關于此舞臺的更多建模細節視頻：
案例二：立面鋼結構
對于此類鋼結構，SimSolid可以直接分析完整的裝配體，不用做任何幾何簡化。這樣的好處是，邊界條件可以完整地施加在真實的幾何上。如果對幾何進行簡化，勢必也要花更多的時間和專業知識來衡量簡化后的邊界條件。
展開 <p>實際鋼結構設計工作中，當節點較為復雜時，可采用有限元軟件來分析一下鋼節點的應力及變形。以如下模型為例，講述<a href="/major/abaqus" rel="noopener noreferrer" target="_blank">ABAQUS</a>建立此類復雜鋼節點的要點。</p><p class="ql-align-center"><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tN1JdwWytXXqsXs2icwia8jwQrzRBk5FJaYyH2zrFjdIqFHtaMruBEmiayWI3jpVjTaha5Yg2lwhxwV1y8oWiaibwcw/640?wx_fmt=png"></p><p><strong>1、采用CAD的3維建模</strong>建立此鋼節點的模型，建好后輸出為sat格式，在ABAQUS里導入part。在CAD里建模時，可以先畫好平面，然后采用拉伸形成3維鋼板，一個鋼梁由多個小部件組成，如下圖所示，右側的鋼梁由左側的5部分組成。節點相交處采用差集來進行切割。
展開 一、工程概況
本工程為某影城廣場前的“大門”，建筑創意為電影的膠片-大飄帶，建筑效果圖如圖1所示，結構設計采用MIDAS GEN 2020（V2.1）軟件，結構采用鋼結構片狀桁架形式，如圖2所示，端部采用V字型支撐整個結構體系，V字型支撐底部與基礎連接，本文主要研究對象為V字型柱腳節點，該節點為關鍵受力部位，如圖3所示。
圖1 建筑效果圖
圖2 結構設計模型
圖3 V字型柱腳節點
二、有限元計算
2.1、節點幾何模型
根據MIDAS Gen整體計算模型實際截取部位選取其中一個具有代表性且受力最大位置的節點進行有限元分析。支座2（節點844）由兩根斜桿交匯形成一個“V”字型并匯交于底部鋼板支座上，如圖 4所示，節點的構造及各桿件幾何關系、三維幾何模型如圖。
圖 4 支座2（節點844）
圖 5 支座2節點平立面圖及RHINO三維示意圖
《鋼結構設計標準》GB50017-2017中沒有V字型柱腳節點的具體計算方法，對于此類特殊構造且傳力關鍵部位的節點，需要進行有限元補充計算，在設計階段通過MIDAS FEA軟件建立節點的有限元模型，進行結構整體協同分析，檢驗節點處的設計安全性。節點作為結構整體的一部分，經常被剝離出來并進行邊界簡化，并從結構設計軟件提取內力施加到節點有限元模型中去，再進行節點有限元計算分析，但邊界條件假定會對結果產生一定的誤差，工況較多，不便進行手動施加內力，故而采用MIDAS FEA進行節點與整體模型協同分析。后述并給出MIDAS FEA設計工況下的承載力分析結果。
審圖專家認為本節點是關鍵的傳力節點，需要進行極限承載力的驗算，提出按照設計荷載的1.6倍來復核節點，以驗證節點的安全系數。
展開 前言： 對于焊接鋼框架結構，關鍵的(也是關心的)區域主要是是焊接區域。使用實體單元計算可以詳細得到局部應力分布及應力集中情況；而使用梁單元則只能得到主體應力或者說平均應力，無法關注局部情況。需要說明的是，在土建行業使用專業仿真軟件中，針對超大型的復雜鋼框架結構，基本上都是用梁單元計算的，強度、變形校核都是依據相關標準中理論公式計算的，此時再關注局部細節顯得意義不大。
正文：這里以有點復雜的焊接鋼框架結構，并以六面體實體單元網格劃分為例，如下圖所示，一個鋼框架的局部模型。幾何特點：多層，縱、橫梁與主支撐交錯，多處交錯位置的梁厚度不一、位置關系不對齊。針對這樣的結構，想完全以六面體網格劃分，還是挺費功夫的(如果你有充裕的時間，可以慢慢來)。
對于初學者或者經驗不多的朋友來說，面對這種結構，第一反應就是對整體結構或對稱結構切分實體。是的，沒錯?？墒峭阶詈?，你會發現這個整體結構可能被你切的支離破碎，看的眼花繚亂，網格劃分效率反而低，如果再想控制整體網格數量，每個位置調整，真的非常耗時間。
這里給大家的建議是“避輕就重”。其實這個思想在網格劃分中是經常用到的。"重"就是如上圖所示的關鍵的區域——交錯焊接位置（結構件的連接位置，是零部件強度校核的主要位置），"輕"就是主體結構(不含局部重要區域)。
針對本文模型，只把交錯焊接位置切割出來進行詳細網格劃分，而不要整體切割。關鍵區域網格畫好后，再延伸網格。相鄰的關鍵區域劃分的單元個數、層數往往不一致，網格延伸交接時需要在網格過渡區域(非關鍵區域)進行處理，如果想保證共節點，可能會用到三棱柱單元，也可能不必用。如果還不行，就不用共節點處理，直接用綁定接觸。
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1.1. 案例背景
鋼結構焊接是現代工程中至關重要的一環，特別是在像鋼桁架梁這樣的結構中，焊接質量直接影響結構的整體穩定性和承載能力。本案例通過LS-DYNA對鋼桁架梁的焊接過程進行了仿真分析，重點關注了焊接過程中溫度場和應力場的變化。通過這個案例，我們深入探討了焊接順序、熱影響區的形成以及熱應力的分布。
1.2.
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01 什么是結構優化設計？
結構優化設計 (optimumstructural design)在給定約束條件下（如結構體積、固有頻率），按某種目標函數(如結構剛度最大、質量最低)求出最好的設計方案，如以結構的重量最小為目標，則稱為最小重量設計。
結構優化按照改變結構原始狀態的程度分為：結構尺寸優化、結構形狀優化、結構拓撲優化。
1.結構尺寸優化
傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
沒有深夜痛哭過，不足以談人生。
沒有熬夜畫過網格，也不足以自稱CFD老手。
網格民工不怕幾何大，怕的是它不同方向不一樣大。
通俗地說：害怕細長條，害怕薄片，更害怕扎堆的薄片。比如熱交換器，石油化工、汽車船舶、航空航天哪哪都要用。
看外觀，熱交換器可能長這樣，一種粗獷的美：
但其內心相當細膩，管翅犬牙交錯，板翅交替排列，強迫癥渾身舒坦。
但在CFD工程師眼中，這些結構一點都不美
傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
本文章重點和大家分享 SimSolid 在鋼節點設計分析中的應用，因為鋼節點設計在鋼結構整體設計過程中處于核心地位，它既是結構連接的樞紐，又是荷載傳遞的關鍵，更是保障安全、控制成本和實現結構靈活性的重要環節，對鋼結構的整體性能和工程質量起著決定性作用。
專業 ABAQUS 材料本構模型，鋼混結構研究利器！
涵蓋鋼鉸、鋼材及混凝土本構，包含熱工參數，適用于常溫、高溫及高溫后工況。由 CAE 鋼柱 — 結構工程工作室精心出品，模型帶有 CDP 受壓、受拉損傷因子。
如有需要可聯系CAE-2279。
優勢顯著：
避免繁雜與混亂：告別來源不明、多次轉手的模型表格。
精準實用：針對方、圓鋼管混凝土構件區分材料本構，契合實際研究。
抗震模擬無憂：
1、引言
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法和組件，精度與Abaqus精度一致。本文以鋼結構支架為例，在iSolver軟件中建立鋼結構支架模型，分析壓力載荷對支架影響，演示了iSolver建模與仿真分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
