关键词:锰钢 抱杆 受力 分析
1 引言
本次主要计算锰钢抱杆400x400达到屈服极限时,所承受的最大载荷,采用ANSYS Workbench静力学进行分析。根据CAD二维图运用Solidworks进行三维建模,锰钢抱杆400x400模型图如下图1所示。
图1 锰钢抱杆400x400三维图 图2模型网格划分
2 计算过程
2.1根据图纸明细栏查询资料可知Q235和Q345两种材料物性参数见表1。
表1 Q235、Q345材料物性参数
根据技术参数屈服安全系数,稳定安全系数,可以计算出材料的许用应力分别为:
屈服安全系数条件下:
2.2将材料的物性参数在ANSYS Workbench中进行设置,然后对模型进行网格划分,选用正四面体法的网格划分方式,网格大小设置为8, 进行网格划分后得到310259个节点,163182个单元。模型划分网格如图2所示。
2.3对抱杆模型添加约束、自重和载荷进行初步试算,可以发现最大应力集中在从侧板与主材、顶板的接触处,如图3所示。
图3 抱杆最大应力集中处
2.4故可知道斜撑材料先达到屈服,即Q235材料先屈服,屈服安全系数条件下其许用应力为111.90476MPa,经过试探性计算得到一组趋近许用应力下的一组数据,如表2所示。
表2
图4抱杆应力云图 图5 抱杆应变云图
2.5稳定安全系数条件下,试探性计算得到一组趋近许用应力94MPa下的一组数据,如表3所示。
表3
即抱杆模型在屈服安全系数条件下的极限载荷为64513.69295N。
3结论
综上,锰钢抱杆400x400,以达到屈服安全系数时,最大载荷为7.6吨,达到稳定安全系数时,最大载荷为6.4吨
参 考 文 献
[1]李兵,陈雪峰,卓颉. ANSYS工程应用.清华大学, 2010.
[2] 韩斌,刘海燕,水小平. 材料力学教程.电子工业出版社, 2013.
[3] 王若林. 钢结构原理.东南大学出版社, 2016.
论文作者:冯代勇,刘国伟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/5/9