ANSYS的自攻螺釘波峰連接的抗剪性能有限元分析

隨著輕鋼龍骨體系及彩鋼板的廣泛使用,自攻螺釘連接受力性能也越來越被人們重視.目前國內(nèi)有關(guān)自攻螺釘連接受力性能的研究主要集中在試驗和有限元分析兩方面,其中有限元的建模方法各有不同.采用ansys有限元軟件建立了自攻螺釘抗剪連接的7種簡化計算模型,對各種簡化模型所得連接的極限承載力、破壞形式及建模特點進(jìn)行了比較,得到了自攻螺釘連接合適的有限元建模方法,為自攻螺釘抗剪承載力的理論研究提供有益的參考.

本文在實驗研究基礎(chǔ)上，討論了影響自攻螺釘連接抗剪性能的因素．根據(jù)國內(nèi)外３０余組試件的試驗結(jié)果，獲得了較好相關(guān)關(guān)系的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式．文章指出連接的柔度在很大程度上受連接的施工影響，探討了根據(jù)連接抗剪強(qiáng)度確定柔度的可能性．最后，文章討論了自攻螺釘連接在剪、拉聯(lián)合作用下的強(qiáng)度驗算．實驗表明，它可以應(yīng)用橢圓公式．

分析了影響冷彎型鋼立柱組合墻體抗剪承載力的主要因素是自攻螺釘連接件抗剪承載力,介紹了日本等其他國家規(guī)范中的計算方法,以及影響連接件承載力的因素,為我國進(jìn)行相關(guān)研究提供參考依據(jù)。

采用有限元分析方法,通過改變構(gòu)件的跨度、腹板高度、翼緣寬度和厚度等幾何參數(shù),系統(tǒng)研究了波形腹板h型鋼梁的抗剪性能,得到了不同的屈曲模態(tài),并且通過與具有相同幾何尺寸和荷載邊界條件的普通h型鋼梁的比較,得到了結(jié)構(gòu)抗剪承載力受初始缺陷影響較小的結(jié)論。通過理論分析,得到了一個可以用來指導(dǎo)設(shè)計的抗剪承載力計算公式,具有較大的推廣價值。

接縫是預(yù)制節(jié)段施工橋梁的重要部位,也是薄弱環(huán)節(jié),接縫抗剪性能的好壞直接影響橋梁整體的承載能力,然而國內(nèi)外針對接縫抗剪性能的研究并不多,也沒有相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范。以廣州地鐵4號線高架區(qū)間30m體外預(yù)應(yīng)力簡支梁橋的預(yù)制節(jié)段施工接縫截面為依托,運(yùn)用通用有限元分析軟件ansys進(jìn)行非線性數(shù)值模擬,分析預(yù)制節(jié)段施工體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁干接縫直剪模式下的受力機(jī)理,得到該類接縫橫截面剪力鍵各鍵齒位移和應(yīng)力的分布規(guī)律。

利用有限元分析軟件ansys9.0建立高強(qiáng)螺栓連接的簡化模型,對高強(qiáng)螺栓連接形式進(jìn)行計算分析,重點考慮幾何非線性影響,在模型中建立鋼板與連接板、連接板與墊圈、墊圈與螺母及螺帽之間的接觸單元,對結(jié)構(gòu)的非線性接觸行為進(jìn)行模擬。通過對有限元計算結(jié)果的分析,對摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的適用性進(jìn)行評價,并重點比較分析主滑動發(fā)生前后,高強(qiáng)螺栓的受力性能。其分析結(jié)果為工程實際提供一定意義的參考。

介紹單顆自攻螺釘連接件和多顆自攻螺釘連接件的試件制作、加載裝置及它們抗剪承載力的試驗全過程。根據(jù)試驗過程和破壞現(xiàn)象,總結(jié)不同試件的荷載變形曲線、抗剪承載力試驗值及破壞模式。依據(jù)各國規(guī)范及相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合試驗數(shù)據(jù),驗證中國規(guī)范gb50018—2002及美國aisi規(guī)范對于計算單顆螺釘抗剪承載力的可行性及可靠性。通過探討不同母材厚度、不同螺釘數(shù)目、不同螺釘排列方式及不同螺釘間距對自攻螺釘連接抗剪承載力的影響,總結(jié)得到自攻螺釘連接抗剪試驗破壞的幾個階段、主要破壞模式和影響因素:(1)螺釘數(shù)目及間距是影響自攻螺釘連接抗剪性能的最主要因素;(2)螺釘排列方式對連接的抗剪性能影響較小;(3)在某些破壞模式下,母材厚度也是影響連接件抗剪性能的主要因素之一。通過對試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)自攻螺釘群的抗剪承載力具有"群體折減效應(yīng)",并給出能反映"群體折減效應(yīng)"的螺釘群效率系數(shù)的分布范圍,發(fā)現(xiàn)螺釘間距及數(shù)目也是影響效率系數(shù)的主要因素。

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,輕鋼建筑特別是彩色鋼板圍護(hù)體系被越來越多地采用,近幾年帶鉆頭的自攻螺釘,以其優(yōu)越性被廣泛地應(yīng)用在彩色鋼板圍護(hù)體系中,成為目前國內(nèi)最先進(jìn)的壓型鋼板連接緊固件,為此,著重介紹了自攻螺釘?shù)奶匦?、使用范圍、技術(shù)參數(shù)及設(shè)計方法。

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,輕鋼建筑特別是彩色鋼板圍護(hù)體系被越來越多地采用,近幾年帶鉆頭的自攻螺釘,以其優(yōu)越性被廣泛地應(yīng)用在彩色鋼板圍護(hù)體系中,成為目前國內(nèi)最先進(jìn)的壓型鋼板連接緊固件,為此,著重介紹了自攻螺釘?shù)奶匦?、使用范圍、技術(shù)參數(shù)及設(shè)計方法。

針對沖壓連接接頭拉剪強(qiáng)度的數(shù)值模擬方法進(jìn)行研究。對0.7mm低碳鋼+0.7mm低碳鋼以及1mm低碳鋼+1mm低碳鋼板沖壓連接接頭的剪切拉伸過程建立有限元模型,采用數(shù)值模擬的方法分析沖壓連接接頭的拉剪強(qiáng)度及失效形式。并且通過試驗過程驗證有限元模擬結(jié)果的可靠性。在確定有限元模型可靠的情況下,分析了沖壓連接接頭處的網(wǎng)格尺寸以及沖壓連接接頭的嵌入值對沖壓連接接頭的影響。研究結(jié)果表明:有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好;合適的網(wǎng)格尺寸能夠在優(yōu)化計算時間的同時得到可靠的計算結(jié)果;沖壓連接接頭的拉剪強(qiáng)度受上板嵌入值影響。

利用有限元分析軟件ansys,建立了橡膠o形圈及其邊界的有限元模型,分析計算了不同的o形密封圈徑向間隙以及不同的油壓下對密封面最大接觸壓力和vonmises應(yīng)力的影響,以及它們之間的相互關(guān)系,為o型密封圈的合理安裝和使用提供了理論依據(jù)。

利用有限元ansys對外伸式端板螺栓連接節(jié)點受力性能進(jìn)行了分析,從改變端板厚度和螺栓直徑方面進(jìn)行了節(jié)點受力性能研究,提出了鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)點時可按構(gòu)造形式劃分螺栓受力模型。

基于ANSYSWORKBENCH的某型裝置的有限元分析

冷成型鋼結(jié)構(gòu)中板(樓板、墻板、屋面板)的蒙皮效應(yīng)之所以能夠正常發(fā)揮,除了板自身的強(qiáng)度、剛度外,一個關(guān)鍵的問題是連接的可靠性.本文運(yùn)用有限單元法,建立三維實體有限元模型,考慮了材料非線性與接觸非線性,對鋼板-自攻螺釘連接的受力情況和破壞模式進(jìn)行了細(xì)致研究.首先將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了數(shù)值模擬方法的正確性.在此基礎(chǔ)上,通過改變連接的板厚考察其對破壞模式的影響,得出薄-薄連接、薄-厚連接、厚-厚連接3種典型連接的破壞模式,還得出發(fā)生不同破壞模式的板的界限值和極限荷載值,為設(shè)計人員進(jìn)行冷成型鋼設(shè)計時提供參考.

套管螺紋接頭連接性能的接觸有限元分析

短肢剪力墻的ansys非線性有限元分析——首先采用ansys有限元分析軟件對短肢剪力墻模型進(jìn)行非線性分析，得到剪力墻加栽至破壞的全過程，并與試驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證ansys建模計算的準(zhǔn)確性，然后通過改變模型的軸壓比，分析對比在不同軸壓比情況下短肢剪力墻的荷...

鈑金件之間主要使用自攻螺釘連接,但如果自攻螺釘出現(xiàn)滑絲,則對產(chǎn)品質(zhì)量有重大影響。本文將從多個角度分析導(dǎo)致自攻螺釘滑絲的原因及如何消除自攻螺釘滑絲,提高自攻螺釘連接可靠性。

隨著2mm以下冷彎超薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的快速發(fā)展,自攻螺釘作為這類結(jié)構(gòu)最主要的連接方式,其連接性能的研究日益受到重視。文中簡述了自攻螺釘受力機(jī)理及幾種抗剪破壞模式,介紹了美國、澳洲、英國及中國規(guī)范對自攻螺釘連接的承載力設(shè)計方法,就國內(nèi)外對自攻螺釘連接的研究現(xiàn)狀作了綜述和分析,最后指出了目前尚存在的問題及需要進(jìn)一步研究的工作。

簡單分析多股螺旋彈簧的基本特性。以三股鋼絲的多股螺旋彈簧為例,通過有限單元與接觸單元的選取和網(wǎng)格的劃分,建立多股螺旋彈簧有限元模型。然后對其進(jìn)行靜態(tài)受力分析和動態(tài)分析計算,分析沖擊載荷質(zhì)量和速度對多股螺旋彈簧性能的影響。結(jié)果表明多股螺旋彈簧在動態(tài)系統(tǒng)中具有內(nèi)部振動波,并可能在中間產(chǎn)生并圈現(xiàn)象,為多股螺旋彈簧設(shè)計提供了依據(jù)。

利用有限元分析軟件ANSYS計算軸的剛度

基坑開挖的ansys有限元分析——本文以有限元(fem)理論為基本分析方法，建立了三維有限元模型，并以實際基坑工程為研究對象，討論了部分參數(shù)對結(jié)果的影響，對其變形場與應(yīng)力場情況進(jìn)行了進(jìn)一步分析。

法蘭連接節(jié)點抗彎承載性能的研究在國內(nèi)外幾乎是空白,相關(guān)的設(shè)計方法也不成熟.對4種形式的法蘭連接節(jié)點,采用通用有限元軟件ansys,進(jìn)行了其在彎矩作用下的非線性分析計算.在整體荷載-位移曲線、變形結(jié)果和應(yīng)變結(jié)果等三方面,計算結(jié)果均與相應(yīng)的試驗結(jié)果吻合良好,驗證了有限元模型的可靠性.利用此有限元模型,分析了法蘭盤von-mises應(yīng)力和接觸應(yīng)力的發(fā)展規(guī)律.結(jié)果表明:隨著荷載的增加,法蘭盤表現(xiàn)出了明顯的塑性發(fā)展特征;在進(jìn)行法蘭連接抗彎設(shè)計時,可以認(rèn)為法蘭盤壓力中心的位置近似恒定.