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摘 要：為了降低某液壓支架底座工作時的最大應力，提高其安全性，使用ABAQUS軟件對3種工況下的底座進行強度分析，找出底座的薄弱點。對底座重新進行參數化建模，使用Isight軟件聯合Catia和ABAQUS對底座進行優化分析。

本文采用Hyperworks和nCodeDesignLife聯合的方式開展疲勞強度驗算。疲勞驗算涉及2種計算模型，由于nCode軟件功能限制，同時考慮2種計算模型的疲勞損傷難度較大，分別計算2個計算模型的總損傷，利用Miner累計損傷理論計算得到液壓支架承受50000次循環荷載的損傷極值，得到最小疲勞壽命。

2.計算原理由于槽式太陽能支架工作時，每天承受不同風級載荷的作用。考慮常規使用環境可能經受的風級及可忽略情況，6-12級風載情況下對槽式太陽能支架的影響。風載工況如表所示。

Abaqus強度折減法計算邊坡的安全系數是采用設置場變量的方法，在分析計算過程中，逐步折減土體強度參數，當土體強度參數折減到很小時候，土體塑性區貫通，模型由于塑性變形過大無法計算下去的時候，這時候的場變量數值即為安全系數。以某加固工程公路邊坡為原型，邊坡土體為黃土狀粉土，邊坡高度為11m，其主要物理力學性質列于表2.1，其中支護采用錨桿支護。

3.3 強度分析根據發動機附近的實測道路譜，施加對應的靜力工況，在X-Y-Z三個方向對空調壓縮機支架進行結構靜強度校核。輕量化后壓縮機支架強度分析結果如下圖所示。強度分析結果顯示：輕量化壓縮機支架最大應力均遠小于材料抗拉強度，故滿足結構強度要求。

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。

徑向支撐力是支架的重要性能參數，通過仿真實現對支架的徑向支撐力進行計算可以節約實驗成本和縮短設計周期，是醫療支架設計過程中的重要環節，該文章詳細介紹了支架徑向支撐力提取中涉及的建模、劃分網格、邊界條件設置、后處理等過程，并且通過不同模型對比對結果進行了驗證。圖1、參考論文圖1是文獻中常見的徑向支撐力提取方法，該文章也是采用這一方法進行操作。

自從我國提出碳達峰碳中和以來，光伏行業迎來了新的發展和機遇，光伏支架的需求也是逐漸增長[1]。在設計上，要做到安全適用、經濟合理，應符合GB 50017-2017《鋼結構設計標準》[2]中有關規定，對光伏支架進行有限元分析有助于結構和強度的檢驗和改進及材料的合理應用。

屈服強度σs是材料開始發生明顯塑性變形時的最低應力值，可通過方程：式中：Fs為屈服力，即試樣發生屈服時受到的力；Ao為試樣在原始橫截面積。通過該方程可以計算出理論數據。但是本文中主要說的是根據Nastran模塊給出軟件計算的數值。從圖3可以看出，支架整體最大綜合應力σs=11.416 MPa。遠小于其材質鋁合金（ZL101）的許用應力[σs]。因此支架結構的強度滿足要求。

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計算結果進行對比。2.

本文以異形支架受力分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。 2. 模型背景 此案例為某類異形支架的靜力學分析，分析對象為不規則三維實體結構，為保證最大限度將模型劃分為六面體網格，需要將模型進行適當切分。該壓力容器建模選用的單位制為mm-MPa-s制，結構材料為鋼，其彈性模量為200000MPa，泊松比為0.3。 3.

下耳板局部連接開孔位置出現110 MPa的最大Mises應力，應力均小于材料強度，可滿足承載能力要求。焊縫長度為100 mm，耳板厚度為20 mm，耳板承受的橫橋向拉力值為120 k N，按照簡化計算方法σ=F/l/t，計算得到焊縫的抗拉應力為60 MPa，小于角焊縫強度設計值。

本文利用abaqus軟件建立了以梁單元為基礎的塔架分析模型，通過施加典型集中載荷工況校核塔架的強度和剛度，并通過iSolver軟件進行結果合理性驗證。 3.

預期結果的手工計算 由于模型的復雜性，我們無法通過簡單的手工計算來找出我們期望看到的結果，但我們仍然可以使用問題的邊界條件和我們從直覺中了解到的信息來計算出 我們期望看到什么趨勢。 查看模型的四分之一（對稱）部分，我們可以想象如果支架擴張會發生什么； 我們憑直覺知道，如果我們從內部擴張支架，我們預計支架的總長度（從尖端到尖端）會減少。

經有限元分析計算，應力云圖如圖4示。圖4急制動工況下的應力云圖由圖4知，在緊急制動工況下系統結構所承受的最大應力為108.4MPa，最大應力集中在氣瓶固定支架邊緣，安全系數為3.0，強度滿足要求。B.急轉彎工況急轉彎工況下，考慮到慣性力對車身強度影響較大，因此在車身骨架上施加橫向0.4g的最大向心加速度。約束方式與水平彎曲工況相同。

網格在慢滿足計算性能下盡量細化：3.5 mm網格3 mm網格 2.5 mm網格 表1 網格大小與應力大小 單元的階次選擇，本文中的精鑄件吊耳支架為三維實體單元，采用一階單元計算的話，計算結果不是特別精確，通常要采用二階單元進行計算，結果相對比較精確[4]。