整體穩(wěn)定分析的案例
大跨空間結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定分析指南
01
整體穩(wěn)定分析的意義
為什么需要進(jìn)行整體穩(wěn)定分析？哪些結(jié)構(gòu)需要？
我們知道在鋼構(gòu)件驗(yàn)算時(shí)，需要驗(yàn)算腹板和翼緣的穩(wěn)定性，保證板件的高厚比或?qū)捄癖仍谝欢ㄏ拗捣秶鷥?nèi)，這叫局部穩(wěn)定驗(yàn)算。桿件是由腹板和翼緣組成的，即使腹板和翼緣不會(huì)局部失穩(wěn)，如果桿件軸壓較大，或者長(zhǎng)細(xì)比較大，還容易出現(xiàn)桿件層面的穩(wěn)定問題，還需要桿件穩(wěn)定驗(yàn)算。
結(jié)構(gòu)是由桿件組成的，對(duì)于某些結(jié)構(gòu)（比如單層網(wǎng)殼）宏觀上結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在較大軸壓力，即使我們保證了桿件層面穩(wěn)定，也不能保證整體層面穩(wěn)定。因此這類結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算，這如同局部穩(wěn)定和桿件穩(wěn)定的關(guān)系。對(duì)于結(jié)構(gòu)而言桿件就是結(jié)構(gòu)的局部。而那些宏觀來(lái)看主要是抗彎的空間結(jié)構(gòu)（比如平板網(wǎng)架）則無(wú)需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算，保證桿件穩(wěn)定就可以了。
展開 基于ANSYS某單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析
第五步、改變矢跨比后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
原結(jié)構(gòu)矢跨比為1/5，現(xiàn)將其跨度改為32m，矢跨比為1/4，按照上述思路進(jìn)行同樣的分析，對(duì)比圖如下：
跨度為32m,矢跨比為1/4
可以看出，矢跨比對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載極限荷載有較大影響，矢跨比大的結(jié)構(gòu)，荷載系數(shù)將越大，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性越好。同時(shí)，隨著初始缺陷值增大，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能也隨之下降。失跨比與初始缺陷同樣影響著結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能。
第六、考慮材料非線性和幾何非線性后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析。
使用原始模型，失跨比為1/5，最大初始缺陷為0.0993m（0.1倍），不考慮材料非線性時(shí)屈曲荷載系數(shù)為5.80，同時(shí)考慮材料非線性，荷載系數(shù)為5.70，結(jié)果如下圖?！兑?guī)程》要求當(dāng)按彈性全過程分析時(shí)，安全系數(shù)K可取為2.0，此模型同樣符合要求。材料特性采用理想彈塑性。
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展開 邊坡穩(wěn)定性分析 附GeoStudio2018幫助文檔邊坡穩(wěn)定性分析模型SLOPE Modeling下
DeepEX中邊坡分析操作概述
在DeepEX中進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析時(shí)，其操作思路大體可以分為以下三步：1）建立邊坡模型；2）邊坡分析設(shè)置；3）分析計(jì)算。
其中，邊坡建模和分析計(jì)算操作比較簡(jiǎn)單。DeepEX提供了兩種邊坡建模方法，一種是直接建模，另外一種是DXF文件導(dǎo)入建模。當(dāng)邊坡形狀比較復(fù)雜或者已有現(xiàn)成的DXF文件時(shí)，用戶可以直接導(dǎo)入DXF文件建立邊坡模型。當(dāng)邊坡比較簡(jiǎn)單時(shí)，可以在【一般】選項(xiàng)→【地表設(shè)置選項(xiàng)】中選擇【左側(cè)斜坡】或【右側(cè)斜坡】選項(xiàng)，即可打開編輯邊坡的對(duì)話框，如圖1所示。在該對(duì)話框中可以編輯邊坡坡度、放坡類型、臺(tái)階尺寸等數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)建出邊坡模型。分析計(jì)算只需點(diǎn)擊【計(jì)算邊坡】按鈕即可，計(jì)算完成之后就能得到相應(yīng)的安全系數(shù)結(jié)果。唯一需要注意的是，在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算之前，必須先完成常規(guī)計(jì)算。
圖1 設(shè)置邊坡形狀
在建立邊坡模型后，邊坡穩(wěn)定性分析中最關(guān)鍵的操作就是邊坡分析設(shè)置。首先，用戶需要在【邊坡】選項(xiàng)中勾選【整體穩(wěn)定性分析】（如圖2），才能進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析設(shè)置。勾選之后，單擊【選項(xiàng)】按鈕即可打開【邊坡穩(wěn)定性分析選項(xiàng)】對(duì)話框，如圖3所示。在該對(duì)話框中用戶可以選擇邊坡穩(wěn)定性分析方法，設(shè)置圓弧中心范圍、半徑搜索方法，選擇是否考慮邊坡周圍基礎(chǔ)荷載、支撐極限承載力以及是否考慮坡頂土體拉裂等。完成邊坡分析設(shè)置之后，即可進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。
圖2 【邊坡】選項(xiàng)
圖3 邊坡穩(wěn)定性分析選項(xiàng)
3 算例演示
本案例來(lái)自于Giam和Donald（1989）給出解答的一系列邊坡分析案例中最簡(jiǎn)單的一個(gè)。Giam和Donald得到的計(jì)算結(jié)果在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛認(rèn)可，因此他們的案例成為各種邊坡分析軟件的驗(yàn)證案例。本文選取該案例來(lái)驗(yàn)證DeepEX計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
展開 【規(guī)范解讀】如何用數(shù)值法得到整體穩(wěn)定系數(shù)φb
國(guó)標(biāo)受彎構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，需要計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)φb。
這個(gè)系數(shù)的計(jì)算公式與截面形狀/支撐情況/荷載形式/加載位置等諸多因素相關(guān)。
而實(shí)際工程中，截面形式/荷載情況/邊界支撐可能更復(fù)雜，超出附錄C的規(guī)定，導(dǎo)致無(wú)公式可用。
那么有沒有一種更通用的方法計(jì)算φb呢？
一、通用的整體穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式
《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計(jì)》7.7.7提到，我國(guó)規(guī)范上所用的穩(wěn)定系數(shù)φb實(shí)際上是以兩端簡(jiǎn)支純彎構(gòu)件的橫向扭轉(zhuǎn)屈曲彈性臨界荷載Mcr的公式為基礎(chǔ)得到的。
由于Mcr是純彎構(gòu)件的，而實(shí)際情況可能是均布荷載/集中荷載/混合等，荷載可能作用在上翼緣/下翼緣，可能有側(cè)向支承等，這些情況的Mcr需要根據(jù)數(shù)值分析結(jié)果用βb進(jìn)行修正使得βb*Mcr與數(shù)值法得到的結(jié)果一致。
如果我們能通過數(shù)值法直接得到的構(gòu)件的Mcr，實(shí)際上就可以避免使用附錄C，直接由φb的定義公式進(jìn)行計(jì)算。這樣就可以考慮更為復(fù)雜的支撐情況和荷載情況。解決某些情況附錄C不適用的問題。
而RFEM6中就可以利用數(shù)值法得到Mcr，并且可以設(shè)置各種簡(jiǎn)支/固定/彈性邊界，考慮荷載作用位置等因素。
為了驗(yàn)證軟件計(jì)算精度，我們先了解下《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論與設(shè)計(jì)》中幾種情況下計(jì)算Mcr的解析公式：純彎/均布荷載/集中荷載。分別使用該書上的公式：7.10/7.35/7.41。公式具體推導(dǎo)過程見該書。
二、截面特性計(jì)算
計(jì)算臨界彎矩需要用到截面的特性，這里先對(duì)截面特性進(jìn)行對(duì)比，確保公式所用截面特性數(shù)據(jù)與軟件基本一致。
展開 
abaqus整體結(jié)構(gòu)分析提交分析時(shí)中斷是什么原因？
abaqus整體結(jié)構(gòu)分析提交分析時(shí)中斷是什么原因？
某利浦筒倉(cāng)整體結(jié)構(gòu)分析
某利浦筒倉(cāng)整體結(jié)構(gòu)分析
1. 研究背景
利浦鋼板倉(cāng)憑借其獨(dú)特的整體性能好、壽命長(zhǎng)、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(cāng)工程，筒倉(cāng)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(cāng)現(xiàn)場(chǎng)照片
2.計(jì)算模型建立
本模型是根據(jù)CAD利浦鋼板倉(cāng)結(jié)構(gòu)圖建立三維模型，圖2為利浦筒倉(cāng)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(kù)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(cāng)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(cāng)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(duì)其施加集中力代替漏斗殼的荷載。倉(cāng)壁荷載用壓強(qiáng)荷載，定義筒倉(cāng)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.
展開 一種檢修平臺(tái)與脫硝反應(yīng)器一體的整體有限元分析 ￥20
該模型為一種檢修平臺(tái)與脫硝反應(yīng)器一體結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖紙建立如下圖1所示模型進(jìn)行有限元分析計(jì)算。
模型建立與簡(jiǎn)化
幾何整合：
需精確建模反應(yīng)器殼體（通常為鋼板焊接結(jié)構(gòu)）、內(nèi)部催化劑支撐梁、檢修平臺(tái)（含踏步、欄桿、支撐框架）及連接部件（螺栓/焊縫）。
接觸關(guān)系：
定義平臺(tái)與反應(yīng)器之間的接觸類型（如綁定接觸、摩擦接觸），模擬焊接或螺栓連接的真實(shí)剛度。
網(wǎng)格劃分：
應(yīng)力集中區(qū)域（如開孔、焊縫、平臺(tái)與反應(yīng)器連接處）采用加密網(wǎng)格，其他區(qū)域可適當(dāng)粗化以提高計(jì)算效率。
圖1 脫硝反應(yīng)器模型
2.設(shè)計(jì)依據(jù)
《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2018）
《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017-2017）
強(qiáng)度校核：
檢查反應(yīng)器壁板、平臺(tái)梁、連接節(jié)點(diǎn)的Von Mises應(yīng)力是否低于許用應(yīng)力（需考慮高溫折減，如Q345R在300℃時(shí)許用應(yīng)力約為常溫的90%）。
剛度評(píng)估：
平臺(tái)撓度≤L/250（L為跨度），反應(yīng)器殼體變形需避免影響催化劑模塊安裝。
穩(wěn)定性分析：
對(duì)受壓構(gòu)件（如平臺(tái)支撐柱）進(jìn)行線性/非線性屈曲分析，獲取屈曲因子（建議≥3.0）。
3.荷載取值
根據(jù)脫硝反應(yīng)器荷載提資，計(jì)算各荷載值如下：
1） 恒載：整流格柵10.5t，電動(dòng)葫蘆2t；下部煙道及保溫37t；吹灰器煙道內(nèi)總重2.4t；催化劑總重378t。
2） 負(fù)壓7000Pa。
3）反應(yīng)器自重：軟件考慮。
4）活載：普通平臺(tái)檢修3KN/m2；催化劑吊裝平臺(tái)10KN/m2；每層催化劑積灰及檢修46.17t。
5）鋼材彈性模量按照300℃折減為177160MPa。
圖2脫硝反應(yīng)器
圖3反應(yīng)器荷載及支座約束
展開 某廠脫硫塔整體系統(tǒng)阻力分析 ￥15
運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)在滿負(fù)荷運(yùn)行中出現(xiàn)阻力大的情況，現(xiàn)場(chǎng)分析可能為二級(jí)除霧器結(jié)垢，即除霧器葉片表面被漿液或顆粒物覆蓋，造成氣流通道變窄，但在停機(jī)后檢查，二級(jí)除霧器并無(wú)結(jié)垢現(xiàn)象，也無(wú)堵塞。因此分析為工況滿負(fù)荷后，煙氣量超過設(shè)計(jì)煙氣量，造成二級(jí)除霧器流速過大，阻力上升，這僅為推測(cè)，為驗(yàn)證這一推測(cè)。對(duì)脫硫系統(tǒng)建立三維模型做CFD流場(chǎng)分析，判斷運(yùn)行阻力異常的原因。
建立模型
根據(jù)圖紙建立三維模型如下：
三維模型
注：模型中托盤、噴淋層、超凈除霧器層均做簡(jiǎn)化處理。
計(jì)算參數(shù)及邊界設(shè)置
塔入口煙氣壓力1500Pa；塔入口煙氣溫度155℃；塔入口煙氣量716840℃
根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)設(shè)置邊界參數(shù)如下：
入口：速度入口（velocity-inlet），20.13m/s
出口：壓力出口（pressure-outlet），0Pa
壁面：無(wú)滑移邊界條件，標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，對(duì)流散熱系數(shù)5W/m2·K。
流體屬性：飽和濕空氣，其物性（密度、粘度和比熱等）由UDF定義，隨煙氣溫度變化，忽略液滴/液膜對(duì)氣相流場(chǎng)的反作用。
傳熱設(shè)置：以塔體內(nèi)噴淋域的吸熱反應(yīng)來(lái)模擬漿液與煙氣的傳熱。
考慮到煙囪內(nèi)產(chǎn)生旋流，湍流模型采用realizable k-e模型，湍流流場(chǎng)的計(jì)算采用有限體積法離散控制方程，算法采用Simple算法，對(duì)流項(xiàng)采用一階迎風(fēng)格式。
結(jié)果及分析
脫硫塔的模擬運(yùn)行結(jié)果如下：
展開 關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)的整體抗震性能分析
3 改進(jìn)措施
唐山大地震之后，大量砌體結(jié)構(gòu)受到毀滅性破壞，引起了研究人員和設(shè)計(jì)人員的高度關(guān)注，提出了通過增設(shè)圈梁與構(gòu)造柱提高結(jié)構(gòu)整體性的措施。隨后的國(guó)內(nèi)地震資料顯示，增設(shè)圈梁與構(gòu)造柱確實(shí)一定程度提高砌體結(jié)構(gòu)的整體性，但仍會(huì)造成造成結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，結(jié)構(gòu)整體性將無(wú)法保證，因此仍需對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的整體性進(jìn)行加強(qiáng)。
( 1) 計(jì)算問題。目前砌體墻片計(jì)算僅考慮平面內(nèi)抗彎，不能反映出墻片的平面外抗彎與穩(wěn)定性的情況，很多震害資料顯示，造成砌體結(jié)構(gòu)縱橫墻破壞與倒塌的原因很大程度是由于墻片在平面的穩(wěn)定性與抗傾覆能力較差，在地震作用下外閃所導(dǎo)致的。因此，需通過構(gòu)造措施加強(qiáng)縱橫墻的連接、設(shè)置水平配筋帶等措施需要提高砌體結(jié)構(gòu)平面外穩(wěn)定性與抗傾覆能力。
( 2) 整體性問題。由于砌塊與砂漿均呈現(xiàn)出抗壓強(qiáng)度高，抗拉、抗剪強(qiáng)度低，且二者粘結(jié)性較差，體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)上的特征就是變形能力差。樓板的設(shè)置對(duì)結(jié)構(gòu)整體變形能力，墻體之間變形協(xié)調(diào)能力與傳力能力有較大影響，當(dāng)采用預(yù)制樓板時(shí)，在地震作用下，會(huì)造成樓板垮塌，進(jìn)而使得墻體約束減小，易發(fā)生倒塌現(xiàn)象，因此，樓板盡可能的選擇現(xiàn)澆樓板，可以較好的將地震作用分配到各個(gè)墻體上，而且對(duì)墻體的約束力較強(qiáng)，使得結(jié)構(gòu)整體性較好，當(dāng)必須采用預(yù)制樓板時(shí)，需采取措施，加強(qiáng)預(yù)制樓板之間的聯(lián)系，使得所有樓板之間不出現(xiàn)相對(duì)位移，保證樓板對(duì)墻體的約束，同時(shí)較好的傳力，從而提高結(jié)構(gòu)的整體性。
( 3) 設(shè)縫問題。由于砌體結(jié)構(gòu)變形能力較差，通常需要足夠的剛度保證結(jié)構(gòu)安全，因此墻體的長(zhǎng)度的對(duì)結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要，同時(shí)，當(dāng)墻體長(zhǎng)度過長(zhǎng)時(shí)，易出現(xiàn)溫度裂縫，因此需要對(duì)較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)縫，縫的寬度需要保證結(jié)構(gòu)在彈塑性變形要求。
( 4) 樓梯問題。
展開 某新建袋除塵器整體模擬分析，滿足設(shè)備設(shè)計(jì)四項(xiàng)指標(biāo) ￥25
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本次模擬對(duì)象為海德堡袋除塵器，除塵器進(jìn)口煙道煙氣來(lái)流方向與除塵器中煙氣流向垂直，煙氣進(jìn)入除塵器時(shí)易發(fā)生偏流；袋室內(nèi)為大通室結(jié)構(gòu)，內(nèi)無(wú)分室板，各凈氣室間有隔板，4個(gè)灰斗，共8個(gè)凈氣室，濾袋為160*6000；煙氣由側(cè)板進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入袋室時(shí)，在擋風(fēng)板的作用下，一部分煙氣在擋風(fēng)板上方進(jìn)入袋區(qū)，另外一部分煙氣在擋風(fēng)板下方，即灰斗中，進(jìn)入袋區(qū)；為避免本除塵器內(nèi)產(chǎn)生偏流或局部高風(fēng)速，現(xiàn)通過CFD模擬除塵器內(nèi)煙氣流動(dòng)狀態(tài)，并通過添加導(dǎo)流優(yōu)化的方式確保設(shè)備運(yùn)行時(shí)，相關(guān)指標(biāo)均滿足除塵器流場(chǎng)參數(shù)要求。
二、模擬內(nèi)容
根據(jù)袋除塵器流場(chǎng)參數(shù)及招標(biāo)文件要求，本設(shè)備氣流均布應(yīng)符合以下要求：
1） 各過濾倉(cāng)室的處理風(fēng)量與設(shè)計(jì)風(fēng)量偏差不大于10%；
2） 袋束前200 mm處迎風(fēng)速度平均值不易過高，減小高風(fēng)速?zèng)_擊；
3） 濾袋底部下方200 mm處氣流平均上升速度不宜過高；
4） 濾袋底部最大風(fēng)速不宜大于5 m/s。
三、計(jì)算模型及邊界條件
3.1 模型建立
根據(jù)項(xiàng)目袋除塵器規(guī)格，按除塵器圖紙大小以1：1建立三維模型，包括除塵器本體和進(jìn)、出氣口管道；濾袋網(wǎng)格尺寸為80mm，其余部分網(wǎng)格尺寸均為100mm，網(wǎng)格總數(shù)約780萬(wàn)，模型如下：
（a）
（b）
圖1 三維模型
圖中濾袋下200mm監(jiān)測(cè)面記為xia-200；袋束前200mm迎風(fēng)監(jiān)測(cè)面記為qian；上述兩個(gè)監(jiān)測(cè)面用于監(jiān)測(cè)平均風(fēng)速；a01~a04，b01~b04為各倉(cāng)室出口監(jiān)測(cè)面，該監(jiān)測(cè)面用于監(jiān)測(cè)各袋區(qū)風(fēng)量分布；in01和in02為2個(gè)壓力監(jiān)測(cè)面，用于監(jiān)測(cè)阻力。
圖2 袋除塵器網(wǎng)格示意
3.2 邊界條件
本設(shè)備運(yùn)行時(shí)，工況煙氣量為155000m3/h，煙氣溫度為220℃，進(jìn)口邊界條件為速度進(jìn)口，進(jìn)口速度為16.03m/s；出口壓力出口
展開 對(duì)某除塵設(shè)備進(jìn)行有限元熱力分析，使用ABAQUS對(duì)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及熱膨脹變形值進(jìn)行分析，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)加固及膨脹節(jié)選型 ￥15
煙道結(jié)構(gòu)
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結(jié)構(gòu)及其支座示意圖、除塵器支座設(shè)置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖
建立模型
由于進(jìn)氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對(duì)煙道的影響，殼體已經(jīng)過計(jì)算滿足要求，本模型無(wú)需建立加強(qiáng)筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨(dú)建立出氣煙道模型，如圖3所示。
圖2 建立進(jìn)氣煙道及除塵器殼體幾何模型
圖3 建立出氣煙道幾何模型
約束條件
進(jìn)氣煙道支座及除塵器支座約束如圖4所示，其中標(biāo)記的為固定約束，未標(biāo)記的除塵器支座及煙道支座均為滑動(dòng)約束。出氣煙道支座約束如圖5所示。
圖4 進(jìn)氣煙道及除塵器支座約束
圖5 進(jìn)出氣煙道支座約束
載荷：
（1）自重；
（2）經(jīng)過多次計(jì)算后得出的進(jìn)氣煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-15000N，F(xiàn)Y=8000N，F(xiàn)Z=-15000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖6所示。
圖6 進(jìn)氣煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
（3）經(jīng)過多次計(jì)算后得出的煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-33000N，F(xiàn)Y=18000N，F(xiàn)Z=-33000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖7所示。
圖7 煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
(4) 袋除塵本體進(jìn)出口經(jīng)過多次計(jì)算后得出的出氣煙道口載荷限值（方向按照總圖坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-12210N，F(xiàn)Y=9160N，F(xiàn)Z=-12210N，MX=50365N.m，MY=43650N.m，MZ
展開 
針對(duì)某袋除塵器整體進(jìn)行ABAQUS有限元分析，考慮九項(xiàng)載荷工況，分析設(shè)備靜應(yīng)力、熱應(yīng)力、變形及熱膨脹數(shù)值 ￥15
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強(qiáng)筋：橫向?yàn)楸怃?0*6，縱向?yàn)楸怃?00*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
圖2 建立幾何模型
三、約束條件及載荷
立柱底部約束如圖3所示。
圖3 立柱底部邊界約束
載荷：
（1）自重（軟件考慮）；
（2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）；
（3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t；
（4） 灰斗積灰重：滿灰9.6t；
（5） 保溫載荷：按25kg/m2；
（6） 負(fù)壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加；
（7） 煙道及檢修平臺(tái)載荷：上煙道（出氣端）900kg，下煙道（進(jìn)氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺(tái)檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
注：此項(xiàng)載荷殼體和鋼支架各占一半。
（8） 灰斗卸灰口載荷（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：FX=4700N，F(xiàn)Y=3500N，F(xiàn)Z=-4700N，MX=3690N.m，MY=4800N.m，MZ=5540N.m。
（9） 頂部牛腿處檢修荷載：?jiǎn)蝹€(gè)牛腿處載荷為1t，頂板為260×260，轉(zhuǎn)化為面壓添加，面壓為1×10×1000/260/260=0.148N/mm2。
下圖4所示為載荷添加圖示：
（a）負(fù)壓11000Pa （b）正壓8000Pa （c）花板處載荷
展開 2000m3大型丙烯球罐整體有限元分析
球罐結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力一般出現(xiàn)在支柱與殼體連接處，所以球罐的設(shè)計(jì)最重要的是保證此處應(yīng)力評(píng)定通過，本例以一臺(tái)2000m3丙烯球罐為例，概述一下丙烯球罐在WB中的整體有限元分析。
在建立球罐的整體模型時(shí)，考慮到球罐的各種開口接管對(duì)于整體來(lái)說(shuō)影響相對(duì)較小，從整體角度其影響作用只是局部的，加之整體分析重點(diǎn)考查在各種載荷工況下支柱與球罐相接部位的應(yīng)力狀況，因此在構(gòu)建整體分析模型時(shí)可將各種接管忽略。球殼內(nèi)壁考慮2mm的腐蝕裕量，鋼板負(fù)偏差為0.3，球殼內(nèi)直徑為15704mm，球殼厚度取有效厚度43.7mm?？紤]的載荷包括設(shè)計(jì)壓力、操作介質(zhì)液柱靜壓、附件重量、風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷及腐蝕層的重量。
幾何模型
本例球罐采用了各種單元的組合建模方法，因模型較大，球體采用Solid185增強(qiáng)應(yīng)變單元，可在計(jì)算精度與Solid186單元相當(dāng)且能保證計(jì)算精度的情況下，大大減小單元和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)量，進(jìn)而保證計(jì)算效率和計(jì)算時(shí)間的大大提高；支柱部分：支柱與球體的連接處是應(yīng)力重點(diǎn)考察區(qū)域，因而上半部分支柱同樣采用Solid185增強(qiáng)應(yīng)變單元，而下半部分支柱并非重點(diǎn)考察對(duì)象，在采用Shell181單元的情況下同樣可減小單元和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)量；拉桿部分采用Link180單元。
展開 工程機(jī)械設(shè)計(jì)中的整體結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù)
摘要：本文綜述了以北京航空制造工程研究所為技術(shù)依托單位的BQCIMS工程的整體結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，包括：工程背景與需求，基于ANSYS/APDL平臺(tái)的結(jié)構(gòu)模型參數(shù)化技術(shù)，整體結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)分析與自動(dòng)化分析流程。最后，整體結(jié)構(gòu)分析在汽車起重機(jī)與礦用重型汽車設(shè)計(jì)中的成功應(yīng)用，證明了這種技術(shù)的實(shí)用性。
1 工程背景與需求
以北京航空制造工程研究所為技術(shù)依托單位的北京起重機(jī)器廠CIMS 工程(簡(jiǎn)稱BQCIMS工程)，是國(guó)家863CIMS工程資助的北京市信息技術(shù)推廣示范項(xiàng)目之一。其中，汽車起重機(jī)與礦用重型汽車設(shè)計(jì)中的工程分析是該項(xiàng)目的核心創(chuàng)新技術(shù)與提高企業(yè)市場(chǎng)快速反映能力的重要手段。北京航空制造工程研究所推廣應(yīng)用航空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的先進(jìn)分析技術(shù)與方法[1]，以國(guó)際上先進(jìn)的工程分析平臺(tái)—ANSYS系統(tǒng)[2]為基礎(chǔ)，與北京起重機(jī)器廠的工程師們緊密合作，利用ANSYS/APDL語(yǔ)言進(jìn)行二次開發(fā)，建立了適應(yīng)汽車起重機(jī)[3]與礦用重型汽車[4]設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)工程分析方法。
汽車起重機(jī)與礦用重型汽車，作為一類“大力神”產(chǎn)品，具有其特殊的作業(yè)環(huán)境，要求良好的力學(xué)性能，包括剛度、應(yīng)力水平、變形、抗干擾性能等。對(duì)于工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，零件、結(jié)構(gòu)件及整機(jī)的力學(xué)性能如何？會(huì)不會(huì)因強(qiáng)度不夠造成破壞事故？這些都是他們必須關(guān)心和回答的問題。
對(duì)于結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，一般地說(shuō)，它是零部件的組合設(shè)計(jì)。汽車起重機(jī)的主要承力結(jié)構(gòu)件是吊臂、轉(zhuǎn)臺(tái)、車架。礦用重型汽車的主要承力骨架是整體車架，它又是許多結(jié)構(gòu)件的組合，包括支撐架、前車架、中車架、尾架及若干子構(gòu)件。結(jié)構(gòu)件有限元分析是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性分析。最基本的分析是進(jìn)行線性應(yīng)力分析；對(duì)于有些結(jié)構(gòu)件，例如吊臂與車架，還要進(jìn)行穩(wěn)定性分析，研究結(jié)構(gòu)件失穩(wěn)(屈曲)的條件。
對(duì)于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，整體分析是工程師面臨的最直接、最重要的問題。
展開 基于SolidWorks和ADAMS的襯衫整體熨燙機(jī)設(shè)計(jì)與分析
基于SolidWorks和ADAMS的襯衫整體熨燙機(jī)設(shè)計(jì)與分析<BR><FONT color=#ff0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-30 15:35:23被誠(chéng)摯評(píng)為3星級(jí)，為發(fā)貼者加分60。</FONT><BR><FONT color=#ff0000><B>點(diǎn)評(píng):</B></FONT><BR><Font color=#FF0000><B>PS:</B>該帖于2006-9-30 15:53:55被誠(chéng)摯編輯過。</Font>
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