ANSYS在网架结构中的应用

采用有限元软件ANSYS对网架屋盖结构进行建模,并对建好的模型进行了静力和模态的分析,分析结果表明了ANSYS在网架结构中应用的可行性。     

套管加固前后网架结构静力学有限元分析

以某高校体育馆网架结构为工程背景,采用有限元分析软件ANSYS建立网架结构模型,分析了该网架结构在荷载作用下的静力特性,找出结构设计的薄弱环节,并对其受力薄弱点采用套管加固法对其加固,分析这种加固方法的应用范围并加以推广。     

火灾下大空间铝合金网架受力性能

针对铝合金空间结构抗火性能较差的问题,以正放四角锥铝合金空间网架为对象,基于实用大空间建筑火灾空气升温经验模型模拟火灾温度场,采用增量法对各构件的温度进行计算,利用ANSYS WORKBENCH构建铝合金网架遭受火灾温度场的有限元模型,研究铝合金网架在火灾下不同时间段的受力效应和变形特征;并利用有限元的手段,对比分析了铝合金网架和Q355普通钢网架在火灾下的受力性能。研究结果表明:铝合金网架在火灾升温60 min时温度达到峰值,最大温度应力主要集中在角部支座附近,其变形特征为整体向上起拱;铝合金网架从角部杆件发生局部破坏,随后造成整体变形过大而导致整个网架的坍塌破坏;铝合金网架在常温下受力性能优于Q355普通钢网架,但火灾下受力性能劣于Q355普通钢网架,工程实践中应根据结构的使用功能合理选择结构的材料。     

具有中间弹性支承的网架桥

在结构工程中,空间网架已广泛地用于大跨屋盖结构．本文在阐述空间网架结构的优点及现有桥梁结构平面受力机理的基础上,分析了网架用于桥梁工程的可能性及合理结构形式（如具有中间弹性支承的网架系杆拱桥和网架斜拉桥）．计算和分析表明,网架用作桥梁结构具有整体性好、刚度大、受力均匀、抗震性好和用钢量少的特点．     

大跨度石穹顶空间结构受力行为数值模拟

大跨度石穹顶空间结构受力行为分析比较复杂,结构整体受力行为分析具有较大难度．结合工程实例,基于ANSYS程序对大跨度石穹顶空间结构进行数值模拟分析．结合结构实际受力情况及闽南地区石砌体施工工艺特点,确定结构荷载取值和材料强度取值．采用ANSYS程序中的Solid 65单元和DP材料模型,并以“自上而下”和布尔操作的建模方法。建立石穹顶空间结构在施工阶段、整体成型阶段和最不利状态三维有限元分析模型．根据石穹顶空间结构在3个主要受力阶段的数值分析结果,全面研究石穹顶空间结构在各阶段的变形和应力分布等受力行为;据此分析结果,进一步对原设计方案提出相关设计和施工建议．该工程实例中石穹顶空间结构满足强度和变形要求．基于ANSYS程序的石穹顶空间结构数值模拟技术可行．     

基于改进遗传算法的阻尼器位置与数量优化分析

为实现大跨网架结构上黏滞阻尼器位置和数量的优化,以替换杆件模态应变能百分比之和取得最大值为目标函数,以结构节点位移、加速度和杆件应力的峰值为优化控制指标,采用Matlab编写并验证改进的遗传算法优化程序.基于优化结果,采用ANSYS对网架结构在多遇、罕遇地震作用下的震动控制效果进行数值模拟对比分析.结果表明,阻尼器优化布置方案减震效果良好,明显改善结构受力状况;以安全性及经济性为优化目标,得到最佳方案,总结出大跨网架中黏滞阻尼器的布置规律,对实际工程减震设计具有参考意义.     

基于ANSYS的复杂箱形截面预应力混凝土简支梁分析

应用ANSYS对复杂箱形截面预应力混凝土简支梁进行了受力全过程的模拟,结合了实际工程中的一些具体情况,对复杂箱形截面预应力简支梁受力时的应力分布进行深入的研究。结果表明,ANSYS能较好地模拟实际工程中简支梁的受力情况,为复杂箱形截面简支梁的有限元分析提供了参考。     

平板网架-悬索桥的自振特性分析

利用空间网架结构刚度大而悬索结构刚度较低的特点,提出采用网架结构代替常规悬索桥的加劲梁,构成平板网架-悬索桥.探讨相应结构的受力特征,并以108国道陕西和山西交界的禹门口黄河公路120 m的悬索桥为实例,建立整体结构的分析模型,利用ANSYS有限元软件对该结构体系进行自振特性的分析计算,得到该桥型的横向、竖向、纵向、扭转以及耦合振动的频率和振型.分析结果表明,由于索、杆和空间网架结构的共同工作效应,使得这种体系的整体刚度好,抵抗变形能力强,动力性能优越.     

网架结构抗火性能受支座约束的影响

常温下基于有限元法的网架分析设计程序较多,但均未考虑高温下钢材物理性能和力学性能的变化,以及支座约束对网架受力性能的影响.为了较真实地模拟网架在火灾中的力学行为,在ANSYS有限元分析程序的单元库、材料模型库基础上,构建符合网架结构力学模型和进行瞬态热分析的数值分析模型,并验证该数值分析模型对网架在火灾中力学反应分析的准确性,为研究网架结构在火灾中全过程反应提供切实可行的分析工具.     

广州国际体育演艺中心钢屋盖支撑卸载模拟分析及监控

大跨度钢屋盖施工过程中受力情况与成型后是不同的,须考虑施工过程中结构体系的变化;结合广州国际体育演艺中心钢屋盖支撑卸载工程的施工特点,给出其支撑卸载的总体方案,应用ANSYS有限元分析其卸栽过程。确定卸栽过程中应力和变形的变化范围,并与实测数据对比分析,积累的经验和数据可为类似结构的卸载提供借鉴．     

基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网结构参数化研究

提出一种基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网索网结构参数化设计方法,通过ANSYS有限元分析软件对FAST主索网结构进行参数化设计,利用参数化变量对有限元模型进行构建,为使用者提供有限元研究过程,将设定的函数、变量作为软件的输入,选用五轴对称短程线分型方法,主索网结构的网格分割方案包括四边形网格、凯威特网格以及短程线型网格。实验结果表明,短程线型方案最适合FAST主索网结构,侧偏量相对抛物面的可移动距离是无法忽略的,对主索网界面、风荷载与温度荷载进行计算,各项设计参数均符合FAST主索网结构设计要求。     

碟式太阳能电站聚能器网架强度的有限元分析

针对光热大功率碟式太阳能电站聚能器网架精确数学模型建立困难,而又迫切需要精确分析结果的实际,建立了25 kW碟式太阳能电站聚能器网架的ANSYS有限元模型,对聚能器网架在正常工作条件和结构校验载荷下的强度特性进行了校验分析,得到了相应的变形和应力云图及一系列重要结论.研究表明：在常规工作条件下,自重对网架变形有较大影响,随着网架高度角的增加,网架变形逐渐增大,当高度角为90°时网架变形量达到最大值61 mm;在结构校验载荷下,聚能器网架结构满足强度要求.所作研究为检验和优化聚能器网架结构提供了理论依据.     

320kA预焙铝电解槽电磁场分布计算与优化

利用ANSYS电磁场有限元法,建立了320 kA预焙铝电解槽三维电磁场有限元模型,计算了铝电解槽内的电场分布及磁场分布,计算结果与实测结果相吻合,验证了该模型的正确性.在此基础上提出了一种新型电解槽结构,并应用参数化设计语言(APDL)建立该结构的电磁场计算模型,以磁场为目标对该结构进行了整体优化.最终优化后电磁场分布表明:该结构铝电解槽能减小铝液层水平电流,磁场分布对称性好,有利于改善槽内铝液的流动状态,具备较大的节能潜力.     

基于APDL的桥梁参数化建模方法

以混凝土斜拉桥A字型桥塔为例,基于APDL语言研究桥塔有限元参数化建模方法.首先研究相关特征提取算法,提取斜拉桥点云模型特征点;然后使用ANSYS软件,建立桥塔有限元参数化模型;最后分析模型结构,建立相关数学约束关系.该方法实现了对有限元模型的参数化控制,缩短了有限元模型建立的周期.     

利用频域有限元法分析内嵌管式辐射地板频域热特性

分析内嵌管式辐射地板的频域热特性,便于进一步了解内嵌管式辐射地板的动态热特征,为辐射地板的系统和控制设计提供重要的参考依据。建立了内嵌管式辐射地板的频域有限元模型,同时采用ANSYS软件建立了内嵌管式辐射地板的时域传热模型,通过2个模型的对比说明了频域有限元模型的准确性。采用频域有限元模型计算并分析了内嵌管式辐射地板的频域热特性。结果表明,在低频区域,地板的频域热响应基本不随频率变化,其传热过程接近于稳态,而在高频区域,地板的频域热响应随频率的变化十分剧烈,地板传热呈现明显的动态特征。当房间内存在较多成分的高频热扰时,关于辐射地板的传热计算应采用动态计算方法。     

机敏约束层阻尼减振板耦合系统有限元模型

针对机敏约束层阻尼减振板结构,考虑到粘接层、压电层、阻尼层、基层结构的耦合运动及位移协调关系,结合压电学理论、有限元理论以及粘弹性材料阻尼性能的滞弹性位移场模型,建立了耦合系统的有限元动力模型,该模型可适用于含SCLD结构的任意复杂系统的振动建模研究。以局部覆盖SCLD结构的对边约束钢板为研究对象,进行了结构动力学参数理论计算、ANSYS模态分析与模态实验研究,结果表明：理论分析与实验结果及ANSYS分析能较好吻合,充分证明了建模方法的有效性。     

旋转体结构有限元网格自动划分法

用有限元法对进行结构和自由度体系进行分析,其网格的生成是建立有限元模的重要技术,利用分分割法对网格自动划分,从而形成有限元网格模型,完成了有限元分析的前处理。     

新型RC网格式框架结构墙体试验研究

为研究新型RC网格式框架结构承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度和耗能能力等受力性能,进行了3榀1/5缩尺墙体模型在低周反复水平荷载作用下的试验.试验结果表明:新型RC网格式框架结构表现出框架结构的受力特性,试件各层均出现反弯点,为剪切型破坏;滞回曲线饱满,有较强的耗能能力;延性比常规框架好;试件屈服后,刚度退化较快,临近破坏时,刚度退化缓慢.考虑材料、几何和接触非线性,运用有限元软件AN-SYS对相同条件下填充磷石膏的网格式框架结构墙体进行计算,有限元计算屈服时墙体顶点最大水平位移比试验大约5.8%,与试验结果吻合较好.新型RC网格式框架结构是介于框架结构和密肋网格式剪力墙结构受力性能之间的一种结构形式,适用于建造高层住宅及办公建筑等.