焊接連接結構強度校核的案例
如何處理焊接連接結構強度校核？
在機械結構中，會遇到需考慮鈑金焊接組件承載的情況。
針對這種情況，我的處理方式是，對鈑金件進行抽殼處理，同時延長連接或斜面連接，共節(jié)點處理。再根據(jù)結構對外載荷的響應，對應力較大區(qū)域的焊縫進行關注。
通常情況下，只會有那么幾處應力值較大，需要關注。再根據(jù)應力值較大區(qū)域的周邊應力情況，進一步排除一些區(qū)域，那需要仔細思考的也只有很少的幾處了。
以一個T字型的連續(xù)角焊縫為例
如上圖的這個模型，兩個厚度5mm的板（Q235），豎板高度100mm,T字型，連續(xù)角焊縫，焊縫高度3mm。對于真實結構來說，不會這么簡單，但是可采取的方法是一樣的。
如結果如上圖所示，等效應力最大值113Mpa，這個結果肯定是不準確的，參考值。但上方點取的位置處102Mpa，這個是精度有保障的。當然它所校核是豎板的強度。
如果是這樣結果的區(qū)域，從分析上來說，通常情況下就可以不用管了。畢竟焊縫強度是高于母材的。
如結果如上圖所示，等效應力最大值170Mpa，參考值。但上方點取的位置處157Mpa。其實，很容易看出來，應力值主要是彎矩引起，豎直方向的正應力，即彎曲應力構成了等效應力。如果根據(jù)現(xiàn)有的點取的157Mpa位置，向下插值，下方的應力值預期能超200Mpa了。
這種情況下，若超過根據(jù)工況類型和基于屈服強度相應安全系統(tǒng)下的許用應力值，需要考慮下焊縫強度校核。
從有限元的分析結果可以看出，焊縫的外載僅需考慮彎矩作用（可以通過截面獲取焊縫處的力和力矩，當然也可以在該處采取接觸）。
展開 螺栓連接強度校核
01 螺紋連接分為：螺栓連接，螺柱連接，螺釘連接
02 螺栓組的布置原則
03 螺栓組的工況
橫向力
軸向力
扭矩
彎矩
04 螺桿直徑，螺距，螺桿應力截面積，螺桿最小拉力載荷，螺桿保證載荷
05 螺母的保證載荷
06 普通螺栓的強度校核
07 預緊螺栓的強度校核
08 鉸制孔螺栓的強度校核
電機機座和法蘭盤的結構靜強度校核
1 分析內容和目的
本項目是與某集團電機廠合作對某型電機機座和法蘭盤部分進行結構靜強度校核。
2 分析方案
應用ANSYS Mechanical軟件對法蘭盤和機座進行靜強度分析。在分析中考慮兩個零件是通過螺栓固定在一起，可采用ANSYS提供的接觸綁定的功能將兩個部件進行固接。電機通過法蘭盤的端部的四個螺栓孔水平安裝在機構上，在模擬中可將法蘭盤的端部固定約束。由于安裝的環(huán)境和電機發(fā)熱的影響，考慮溫度載荷的作用。電機自重作用可轉化為力加到重心上。轉矩可相應轉化到機座上，通過機座將轉矩傳給法蘭盤。
依據(jù)上述分析思路，具體分析步驟如下：
第一步——零件裝配：基于客戶提供的三維幾何零件模型，在DM中進行裝配和編輯。
第二步——網(wǎng)格劃分：對三維幾何模型進行網(wǎng)格劃分，采用ANSYS—MESH進行自動網(wǎng)格劃分。
第三步——邊界條件設置：基于網(wǎng)格計算模型，施加各種邊界條件和載荷。
第四步——計算求解：提交上述調試通過的求解文件，實現(xiàn)求解分析。
第五步——撰寫計算結果分析報告：利用Workbench后處理功能，對計算結果文件進行各種數(shù)據(jù)處理，對法蘭盤的靜強度進行校核。
3 定義材料屬性
在WORKBENCH的Engineering Data 中定義材料HT200屬性，包括楊氏模量和泊松比，以及材料熱膨脹系數(shù)和參考溫度，具體參數(shù)數(shù)值見下表
表5-1 材料參數(shù)
4 零件裝配與網(wǎng)格劃分
將由廠方提供的兩個單體零件在DM中進行裝配，可充分利用DM強大的幾何建模和編輯功能，按照兩者的裝配關系進行準確定位。
展開 聲屏障結構設計之——微弧式聲屏障立柱強度校核仿真APP
</p><p class="ql-align-justify">聲屏障主要由支撐結構、吸聲板及連接構件組成。工程上多采用H型立柱作為支撐結構，以確保聲屏障具備良好的結構強度并便于安裝和維護。由于聲屏障迎風面積大，為保其安全可靠，需進行抗風計算。其中，支撐結構風載荷下的強度與穩(wěn)定性尤為關鍵，已成為聲屏障設計的主要內容和基本要求。根據(jù)《聲屏障結構技術標準》(GB/T 51335-2018）和《公路聲屏障 第2部分：總體技術要求》(JT/T 646.2-2016) 的規(guī)定，聲屏障結構設計應考慮聲屏障材料本身結構的強度與剛度、支撐結構的強度與穩(wěn)定性，以及聲屏障連接系統(tǒng)的強度及耐久性。</p><p class="ql-align-justify">傳統(tǒng)的聲屏障結構設計主要依賴經(jīng)驗公式和理論計算，存在估算較為粗略、主體設計保守而關鍵部位設計不足等缺陷。隨著科技的進步，有限元仿真技術的應用使得聲屏障結構計算更加快速、直觀、科學和準確，仿真技術在聲屏障結構形式、材料應用、風載模擬、抗風性能和安全性能分析等方面可以發(fā)揮巨大作用。</p><p class="ql-align-justify">關于聲屏障立柱強度校核仿真APP的開發(fā)及應用，可查看：<a href="https://www.yqgqt.org.cn/post/1958741" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://www.yqgqt.org.cn/post/1958741</a></p><p class="ql-align-justify">以下是<strong>微弧式聲屏障立柱強度校核仿真APP</strong>參數(shù)設置及部分仿真計算結果的展示。
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