ANSYS预紧力螺栓连接钢结构节点分析实例(前处理基于HyperMesh)

        本篇是基于我撰写的前两篇博客《ANSYS预压螺栓连接结构-预压力施加》及《ANSYS预压螺栓连接结构-接触施加》基础上,撰写的一个系统计算实例。详细讲解有限元 格划分后,有限元模型各参数及各条件的设置方法。写这三篇文章的目的在于,为进行钢结构节点研究的老师们,来提供学习有限元工具使用方法上的参考。

       我们取一个采用薄壁型钢钢材的T形钢结构节点模型试算(取自吉林建筑大学城建学院赵莹教授实际项目试算)如图1.节点板及节点板螺栓布置图2.

            

              

                               图1 (a)                                     图1(b)
       

                     

                               图2 (a)                                图2(b)

1.接触及预紧力设置

       有限元 格处理完之后,我们依照前两篇文章介绍的方法,设置节点板处螺栓预紧力及节点板与薄壁钢板间接触,同时两C型钢相背的面在计算中也可能发生接触,因此也需要定义。当然如果想提高模型处理的精度螺栓杆与螺栓孔壁也可以设置接触。接触分布如图3.

 

 

                                                                图3 接触单元分布

2.单元.材料及实常数设置

      薄壁型钢及节点板都是钢材材料,薄壁型钢分析计算应用壳单元需要设置实常数,方法如图4.

                                                                   

2.单元类型创建及材料与属性分配

       1)单元创建我们已创建shell181单元为例,其他单元类型方法一样,如图7.

 

                                                                  图7.创建shell181单元

         2)属性、材料及单元单元类型分配,我们拿给处c型薄壁型钢组件为例.

 

                                                            图8.属性、材料及单元单元类型分配

3.施加约束和边界条件

      1)约束及荷载施加可以将模型导入ANSYS里进行,本篇简单用图介绍Hyper-Mesh进行施加的方法,如图9.

 

                                                                        图9.约束及荷载施

                        

                                                                     图10.荷载约束施加后图

4.文件提交求解

       1)从Hyper-Mesh导出成ANSYS文件,File—》Export—》Solver Deck进入图11界面,按图11设置,Export导出。

       2)Hyper-Mesh导出文件导入到ANSYS中。File—》Read form Input进入图12界面,选择要导入文件,ok.

       3)solution提交计算.(提交计算前,需要改动材料参数需要先修改,预紧力也需要按照前两篇文章在导入ANSYS之后进行施加.)

 

图11.Hyper-Mesh导出成ANSYS文件

 

 

     图12.Hyper-Mesh导出文件导入到ANSYS

 

                图13solution提交计算

 

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