支架結構
關注創建者：MIDAS官方 創建時間：2018-09-29
支架結構的視頻教程
一種太陽能光伏新型跟蹤支架結構力學分析方法
本次課程主要是介紹一種光伏行業跟蹤支架的結構建模及力學分析方法，使用的結構分析軟件為SAP2000，同時使用到了AutoCAD和PTC mathCAD，采用GB50009建筑結構荷載規范和GB50797光伏發電站設計規范進行參數選取設計等，通過本課程大家可以對光伏行業的新型跟蹤支架及其結構的建模、受力分析等有一個比較直觀的理解和認識。
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Abaqus從入門到精通-大型有限元程序的理論與工程實例應用（64學時）
平頂鍋蓋爐內受壓分析（軸對稱問題） 對平頂鍋蓋結構進行軸對稱受壓分析，應用ABAQUS進行求解和結果分析。 大型支架結構開孔應力集中分析 進行大型支架結構的應力集中分析，研究開孔對結構力學性能的影響。 平板模型受迫振動分析第一講 對平板模型進行受迫振動分析，研究外部激勵下的振動響應。 平板模型受迫振動分析第二講 繼續進行平板模型的受迫振動分析，探討不同邊界條件下的振動特性。
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支架結構的實例教程
Cast-Designer Weld 液壓支架結構件多道焊工藝模擬
目前，國內液壓支架逐漸向大工作阻力、高性能、超高可靠性方向發展。提高液壓支架焊接可靠性的研究，包括了材料、工藝、結構件類型與組成、焊接質量要求、工裝設計等研究已經成為了液壓支架領域的前沿課題。
我們針對兩柱強力放頂煤液壓支架進行焊接工藝模擬。希望對類似結構件焊接有所借鑒。
我國的液壓支架有垛式、節式、掩護式和支撐式等系列，并針對不同的地質條件和煤層開發了中厚煤層液壓支架、大采高液壓支架、薄煤層液壓支架、放頂煤液壓支架等。液壓支架是現代化煤礦采掘工作面的重要支護設備，而且工作環境惡劣，支架結構件的焊接質量直接影響著煤礦的安全生產，因此，指定合理的焊接工藝尤為重要。
液壓支架主要起到支撐頂板、推移刮板機的重要作用。結構主要為復雜的厚板箱體結構，焊縫復雜多變，焊接質量是評價液壓支架可靠性的關鍵因素。由于結構復雜、焊接量大，很難有效控制焊接變形，因此如何保證液壓支架構件的焊接質量，減少焊接變形是液壓支架加工制造企業面臨的關鍵問題。
焊接工藝參數：
液壓支架焊接工藝參數主要包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊接順序。焊接電流過大容易引起熱影響區(HAZ)脆化，電流過小容易產生焊接裂紋。電弧電壓對焊道外觀、熔深、電弧穩定性及焊縫力學性能都有很大的影響。焊接速度過快會導致焊縫熔深和熔寬減少，焊接速度過慢則會使脆化嚴重，焊接變形增大。液壓支架結構件多為中厚板結構，多采用多道焊，每道高度不超過7mm。關于多道焊的工藝優化，可查看C家精講第三季第19期。
展開 Abaqus在汽車支架結構分析中的應用實例
前言：
汽車支架結構強度是汽車行業在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真指出支架在不同工況下受到的最大應力等，為進一步改進結構設計提供了理論依據，為汽車行業在提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
概述：
針對某款支架的結構強度分析，旨在確保產品在不同工況下不會受到破壞，確保安全。在分析過程中，發現加載300N的力后，最大應力大于抗拉強度，支架會發生破壞，本著讓產品更加優秀的原則，我司對產品進行的優化設計并再次分析，結果小于其抗拉強度，使其破壞風險降低。
使用軟件：
Hypermsh,Abaqus/standard
分析結果：
修改前的應力云圖：
加載300N，最大應力達到80Mpa，大于抗拉強度，支架會發生斷裂。斷裂位置為支架上部分與下部分連接處。
最大總體位移13.42mm。
優化后的分析結果：
加載300N，最大應力61.85Mpa，小于其抗拉強度80Mpa，破壞風險低。最大應力位于背部加強筋處。
最大總體位移8.923mm。
結論：
修改后最大應力61.85Mpa，小于其抗拉強度。修改后模型強度較改前好。修改后總體位移8.923mm，其剛度較修改前好。
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展開 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。
2、模型建立
鋼結構支架采用殼單元結構，矩形板長×寬為300mm×180mm，方管邊長為20mm，高度為100mm。 本文通過shell菜單欄中Rectangle選項，建立長×寬為300mm×180mm的板模型，如圖1所示。
圖1鋼結構支架矩形板建模操作
通過Element Edit 菜單欄中Extrude選項，將板模型中的網格邊線拉伸為面單元，拉伸高度為100mm，形成方管模型，如圖2所示。
圖2鋼結構支架方管建模操作
鋼結構支架劃分網格后，模型如圖3所示。
圖3鋼結構支架模型圖
3、賦予材料截面屬性
材料使用Q235鋼，材料屬性如圖4所示。截面屬性如圖5所示，殼單元厚度為1.5mm。
展開 基于HyperMeshOptiStruct的發動機支架結構拓撲優化設計.docx
本文圍繞某元件安裝支架引起的共振問題，基于Nastran分析平臺對安裝支架進行了CAE結構優化，從而大大提高了安裝支架的動態特性，有效降低了電氣件的振動，提高了車輛的穩定性和可靠性。
2 關鍵部件振動試驗測試
2.1顛簸路面電氣部件振動總集
由圖1可以看出，被測試電氣元件振動較大，已經遠遠超過該電氣件的耐震等級。
2.2顛簸路面電氣部件振動頻率曲線
由圖2可以看出，電氣元件的振動頻率以31Hz左右為主。
3 電氣元件安裝支架CAE分析
利用第三方軟件在Nastran環境下進行離散化建模，模型如圖3所示。
基于Nastran相關CAE模態分析軟件，得出電氣元件安裝支架前五階模態頻率如表一所示。
電氣元件安裝支架第2階模態頻率為31.8Hz，可以初步判定，電氣元件的振動是由電氣元件安裝支架與其它部件產生共振造成。
3.2電氣元件安裝支架結構CAE仿真優化
電氣元件安裝支架2階模態振型如圖4，根據模態振型情況進行結構優化設計。
根據模態振型確定幾種結構優化方案，再利用Nastran求解器進行模態分析，確定最優化方案如圖5。
改進后的安裝支架前五階模態頻率如下表二所示，已完全避開共振頻率31Hz。
4 結構優化后的試驗驗證
根據Nastran模態仿真分析的結果，進行實車試驗，得出電氣元件振動如下圖6，經過結構優化后電氣部件顛簸路況下振動由llg降低到5.3g，大大降低了電氣元件的振動，遠遠低于所選電氣元件的耐震等級。
5 結論
1)將試驗與Nastran等相關CAE分析軟件相結合，能夠簡便快速解決汽車關鍵部件的共振問題。
2)新能源電動汽車的CAE模態分析不容忽視，尤其是對各電氣件的安裝支架分析。
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支架結構的最新內容
<h3><strong>【版權聲明與技術存證】關于某型“巷道超前支架”結構有限元分析報告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權撤回</strong></p><p>本文發布內容為本人針對某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。
應用場景?：高剛性材料適合結構支架、齒輪等負載部件；高韌性材料用于包裝汽車、家電等領域常采用改性復合材料實現剛韌平衡。
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實際應用與注意事項
在工程中，彎曲性能測試幫助優化材料配方和工藝。例如，PPS因其耐熱性和高模量，常用于電子元件和汽車零部件；而柔性塑料在折疊屏設備中需兼顧彎折性和抗折痕性，可能需結合金屬加固層。
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（材料參數的總結見表1）
3、導入幾何模型，支架幾何結構如圖1所示。由于支架幾何結構具有對稱性，為提高效率僅建模了四分之一的幾何部分(圖2)。
圖1 支架幾何結構
圖2 支架幾何形狀的四分之一
4、網格幾何圖形。
極其嚴苛的檢測與文檔體系
幾乎所有航空零件都要求：
首件檢驗（FAI）
三坐標全尺寸檢測報告（CMM）
PPAP 或 AS9100 可追溯性
航空應用包括：
渦輪部件
燃油系統組件
傳感器外殼
結構支架
無人機航空結構件
復雜部件的高精度全維度測量
機床部件形態多樣、結構復雜，既有軸類、套筒類回轉體零件，也有箱體、支架等大型結構件，還包括齒輪、凸輪等特殊曲面構件。當面對復雜多樣的機床部件，傳統檢測手段往往難以全面覆蓋其多維幾何公差要求。而三坐標測量儀高精度、高柔性的測量特點，可精準捕捉尺寸公差、形位公差等關鍵參數。
解決思路：用組件級TPA（子結構法）預測航電設備的振動傳遞路徑，優化支架結構或添加隔振墊，將座艙振動控制在0.05m/s2以內。
鋼支架主要結構桿件，立柱為H型鋼，橫梁及斜撐為工字鋼，主要部件見表2。
現場初步核查除塵器未發現有改動或加固信息。因此，本次結構分析以電袋復合除塵器支撐構架設計文件為基礎，鋼支架結構及立柱平面布置見圖1。
圖1鋼支架結構及立柱平面布置圖
鋼支架與支撐主體（除塵器殼體）通過立柱頂端支座傳遞載荷，構架設有8個導向支座、16個萬向支座。
我們已實現：
減重40%的航空發動機支架（通過點陣結構與應力路徑優化）；
性能提升300%的熱交換器（基于流體仿真驅動的多孔結構設計）；
零裝配的一體化汽車懸架（借助 Altair Inspire 的制造約束算法）。
這標志著"設計自由化"與"性能極致化"的新紀元——而這正是 Altair 結構優化技術賦能增材制造的核心戰場。
懸置支架一般為鈑金結構，常使用殼單元進行模擬，網格密度需足夠捕捉動態變形和應力集中。
③連接關系定義：懸置襯套連接使用彈簧單元進行建立，采用CBUSH(帶非線性屬性 PBUSH/PBUSHT)單元模擬，本文所使用的襯套剛度和阻尼如下表所示，連續體建模時的共節點RB2連接，精確模擬懸置與動力總成、懸置與支架之間的彈性連接。支架與安裝點通常采用螺栓連接，使用RBE2進行模擬。
</p><p>在對液壓底座支架結構進行分析時，首先需要研究其在變化或者固定的載荷影響下的結構力學行為。在分析過程中，首先需要進行離散化處理，通過劃分模型，使得面變為有限個單元，然后再進行細分，是單元變成有限個節點，最后組合單元構成整體，以此方式研究連續體模型，分析模型的靜力學特性。
