数值模拟分析实例 - 图文

7.2铸钢节点有限元分析

7.2.1分析模型

采用有限元软件ANSYS对铸钢空间节点进行受力性能进行分析。节点建模采用ANSYS提供的SOLID45单元，SOLID45单元为3-D固体结构单元，由八个节点组成。在单元每一个节点上有三个自由度，即分别沿着三个坐标轴方向。此单元可以进行塑性、蠕变、应力硬化、大变形以及大应变分析。能比较好的模拟实体铸钢节点的受力特性。划分网格时采用映射划分和自由划分、整体划分和局部加密相结合的方法。这样，整个模型共分为61530个单元，13097个结点。分析时考虑了材料非线性和几何非线性，按双线性等向强化考虑，采用Von-Mises屈服准则。材料参数取弹性模量E=2.10×105MPa，屈服强度fy=375MPa，屈服后弹性模量取2%E，收敛准则为位移及不平衡节点力收敛准则。加载时，考虑节点的实际受力情况，环向索三个方向的线位移均被约束，节点可以做竖向平面内的微小转动。A1、A2、A3方向上荷载取试验中的荷载值轴向加载，计算模型见图65。

图65 节点计算模型

7.2.2分析结果

在整个加载过程中，索夹板及索耳板的应力均呈弹性状态，由应力分析图可见应力较大区域出现在索耳板上及叉耳孔周围。从计算可知，在设计荷载和检验荷载作用下，节点未屈服。

. 在设计荷载和检验荷载作用下单元的等效应力如图65和图66所示。

图65 设计荷载作用下节点的单元等效应力图