模擬背景

• 輸電塔或網架等鋼結構發(fā)生火災往往是部分鋼構件處于高溫狀態(tài)；
• 受局部火災作用的鋼結構桿件呈現顯著的約束構件特性；
• 大長細比鋼構件易發(fā)生屈曲，在高溫下屈曲行為更需關注。

試驗裝置與工況

本期教程復現了某篇SCI論文中的長細鋼管構件的高溫試驗，開展了ABAQUS熱力耦合分析。構件四面受火，邊界條件為一端固定鉸支座，一端可單向轉動但軸向采用彈簧約束邊界。試件在加載前期施加初始軸力，隨后彈簧一端固定，另一端控制構件軸向變形，使得構件處于軸向半剛性的約束狀態(tài)，裝置與工況如論文中的下圖所示。

模擬要點

本教程主要有以下幾個要點：

1、大長細比約束圓鋼管桿件熱力耦合如何實現；

2、如何設置鋼管半剛性約束邊界并考慮初始缺陷；

3、溫度相關的熱參數和力參數如何確定；

4、軸力-溫度曲線以及高溫下的構件撓度如何調試。

曲線對比

有限元計算所得的溫度—桿件軸力曲線與試驗結果吻合一致，兩者均在500℃附近發(fā)生了高溫屈曲的現象。

變形對比

有限元分析所得的桿件變形形態(tài)和試驗曲線吻合，且最大撓度與試驗所測基本一致。這表明有限元熱力耦合分析符合實際情況。

結語

本次教程為從建模開始的保姆級教學，復現內容可用于拓展鋼結構熱力耦合或局部高溫熱力耦合模擬。

注意：購買后可向作者聯(lián)系獲得后續(xù)調試內容及附件。