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节点研究:刚接、铰接、半刚接,建模方法与计算影响!

4月前浏览2927

01      

     
问题来源    

    梁柱撑的节点连接,实际一般都是半刚接。但为了简化建模,很多时候使用刚接或铰接替代。


    比如下图中的柱撑连接,抗弯和抗扭刚度需要根据试验或其它方式获得,作为半刚接的连接刚度。



02      

     
实际困难    

    虽然实际连接是半刚接,但连接刚度数据在很多情况下是缺少的。即使具备这些数据,对于大型模型,定义半刚接的工作量也会非常巨大,可能不得不借用脚本或其它自动化建模的方法。


    在ANSYS中,可以使用Bushing关节来实现半刚接。



03      

     
刚接    

    刚接设置方法:共节点,横斜撑和立柱都使用梁单元。


    左右方向承载。


    前后方向承载。


04      

     
铰接    

    铰接设置方法:共节点,横斜撑使用杆单元,立柱使用梁单元。每个横斜撑只能划分为一个单元。


左右


前后


05      

     
半刚接    

    将抗弯抗扭刚度设置为极大值。



    将抗弯抗扭刚度设置为合理值。



06      

     
总结    

    汇总以上结果。


刚接
铰接接近刚接
半刚接
11.92412.961
11.931
12.938
262.67
273.22
262.78
273.22
20.30724.88
20.307
23.082
14.752
19.65
14.752
17.006


1)半刚接建模工作量大;

2)刚接和铰接的计算结果存在差别;

3)半刚接的刚度大小影响计算结果;


4)本例中,半刚接的结果介于刚接和铰接之间;

5)如果由于某种原因,真实的半刚接无法建模,可以认为半刚接的结果介于刚接和铰接之间。当然,实际结构各式各样,并且包含非线性,所以以上结论不是绝对的,仅供参考。



   

来源:华仿CAE
非线性试验ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-06-23
最近编辑:4月前
华仿CAE
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