钢结构有限元分析
浅谈某树形钢结构节点有限元分析
浅谈某树形钢结构节点有限元分析摘要：某驿站结构形式新颖，梁柱节点处采用树形节点，截面种类多，受力复杂，需要对复杂节点进行有限元分析，确定节点区域的薄弱部位，为节点构造做法提供依据。
运用软件MIDAS FEA NX对其中的一个树形节点进行线性静力分析，由于树形节点相贯线处的受力情况复杂，采用增加加劲板等措施，计算对比结果表明所采取的措施能够有效缓解树形节点应力，对节点有一定的加固作用，荷载设计值下节点应力满足规范要求。
关键词：树形结构钢节点有限元分析Design of tree shaped steel joint of a post station structureAbstract:the structure of a post station is novel, and the beam column joints are tree joints. There are many types of cross sections and complex forces, so it is necessary to determine its bearing capacity by finite element analysis. The software MIDAS FEA NX is used to carry out linear static analysis on one of the tree nodes. Since the stress situation at the intersection line of the tree node is complex, measures such as adding stiffening plates are adopted. The calculation and comparison results show that the measures taken can effectively relieve the stress of the tree node, have a certain reinforcement effect on the node, and the node stress under the load design value meets the specification requirements.Key words:tree structuresteel nodefinite element analysis1 前言随着钢结构产业在我国的大力发展，钢结构灵活的连接形式和高效的施工速度在跨度大、施工复杂，各种各样的钢结构形式不断地推陈出新，树形结构就是其中的代表，因其外形美观，传力明确而得到广泛应用。
有限元分析在钢结构工程施工中的应用
有限元分析在钢结构工程施工中的应用摘要：现阶段，我国的综合国力不断地提高，人们的生活水平也越来越高。
为满足人们文化及精神生活的需求，各种大型建筑应运而生。
尤其，近年来各种空间钢结构不断涌现，如网架结构、桁架结构、网壳结构等广泛应用于实际工程中。
对大跨空间钢结构而言，由于其结构施工过程复杂，施工方法和施工工艺繁琐，在施工阶段出现风险的概率要比其他结构高。
运用有限元分析，可以在钢结构施工过程中进行计算机模拟跟踪计算，为施工过程提供安全精确的数值分析结果和动态模拟。
关键词：有限元分析；钢结构工程施工；应用引言随着我国经济的发展，大跨度空间钢结构的形式也日趋复杂，施工过程对结构的影响不能忽略。
用施工力学的方法对施工过程进行预分析，不仅可以优选结构施工方案，而且保证施工过程中结构的安全性以及竣工状态结构的内力和位形满足设计要求。
本文基于ANSYS、MARC等大型有限元平台上，并充分考虑施工步骤，等的影响，对结构施工进行跟踪模拟分析。
1有限元方法及软件介绍有限元法可以称为有限单元法或有限元素法，基本思想是将物体（即连续求解域）离散成有限个且按一定方式相互连接在一起的单元组合，来模拟和逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题求解的数值分析法。
结构在施工过程中是逐层承受荷载的，并引起结构相应的内力和变形，每次对结构施加荷载时，结构便形成刚度，便产生内力与变形。
当增加下一结构时，所施加的荷载与原来形成的荷载一起影响结构的变形与内力，这样不停地变化，内力与变形也在不停地发生变化，每次形成矩阵不断地迭代求解，有限元则是采用单元生死技术来控制结构的先后顺序，模拟变形，得到所需要的结果。
结构施工建模步骤如下：（1）建立构件三维空间有限元模型，形成结构整体刚度矩阵；根据施工步骤划分施工阶段，分阶段建模。
（2）利用有限元软件ANSYS的单元生死技术钝化所有施工步（包括构件及其相应的边界条件、荷载和约束），先将整体结构建模，按照施工的顺序，将未建造结构单元的刚度矩阵乘以一个很小的缩减因子，即单元生死系数，这样单元就处于失效的状态下；（3）将单元载荷、质量、应变和刚度设为0值，未建结构单元的质量、刚度对已建结构不产生任何影响。
建筑工程钢结构焊接过程模拟与焊接变形、焊接ansys应力有限元分析(详细图解分析)
焊接过程模拟与焊接变形、焊接Ansys应力有限元分析1.1 焊接变形与焊接应力焊接时，加热和冷却循环总会导致一定程度的变形，焊接变形对尺寸稳定性以及结构力学性能都有很大的影响，控制焊接变形在焊接加工中是一个关键的任务。
在钢结构焊接中，焊接工艺会使构件温度场产生不均匀变化，从而在构件中产生复杂的残余应力分布。
残余应力是一种自相平衡的力系，当构件承受荷载时，如受拉、受压等，荷载引起的应力将与截面残余应力相叠加，从而使构件某些部位提前达到屈服强度，并发生塑性变形，故会严重降低构件的刚度和稳定性以及结构疲劳强度。
对构件进行焊接，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，焊接中心处温度可达1600℃，高温区的钢材会发生较大程度的膨胀伸长，但受到相邻钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中，随时间和温度而不断变化，称其为焊接应力。
焊接应力较高的部位，甚至将达到钢材的屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力，称为焊接残余应力。
并且在冷却过程中，钢材由于不能自由收缩，而受到拉伸，于是焊件中出现了一个与焊件加热方向大致相反的内应力场。
1.2 Ansys有限元焊接分析为通过对焊接过程的三维有限元模拟分析以及焊接后构件变形及残余应力分布分析，为评估焊接对焊件的影响提供更加合理、有效、可靠的分析数据，并为焊接工艺提供一定的指导，为采用的焊接过程提供一定的分析依据，采用大型有限元计算软件Ansys作为分析工具对焊接过程与焊件的变形与残余应力进行了分析。
ANSYS有2种方式来考虑热分析与力学分析之间的耦合,即直接耦合和间接耦合。
间接耦合法的处理思路为先进行温度场的模拟,然后将求出的结点温度作为体载荷施加在结构中,计算焊接残余应力与变形。
即：(1)使用热分析的手段进行热分析，根据需要可采用瞬态分析与稳态分析模型，此处为瞬态分析。
(2)重新进入前处理中,将热分析单元转换为相应的结构分析单元，设置结构分析中材料属性,如弹性模量、泊松比、热膨胀系数等。
有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用
有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用1. 本文概述本文旨在深入探讨有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）在现代工程机械钢结构设计与结构优化过程中的关键作用及其实际应用价值。
随着计算机技术和数值模拟方法的发展，有限元分析已经成为工程领域不可或缺的重要工具，尤其在解决复杂钢结构的力学行为、承载能力评估、疲劳寿命预测以及结构优化设计等问题上具有显著优势。
在工程机械钢结构的设计阶段，有限元分析能够精确模拟构件在各种载荷条件下的应力分布、变形状态和稳定性特征，从而帮助设计者在产品开发初期就对结构性能进行预估和改进。
同时，通过开展细致的有限元仿真研究，可以对潜在的局部薄弱区域进行识别，并据此进行针对性的结构强化设计。
本文将系统介绍有限元分析的基本原理及其在工程机械钢结构领域的具体应用步骤，结合实例阐述如何利用有限元法实现结构静力分析、动力学分析、热力学分析以及多物理场耦合问题的研究。
还将探讨借助高级优化算法与有限元软件平台相结合的方法，实现工程机械钢结构的轻量化、功能化与成本效益最优化设计策略，以期推动该领域的技术进步和产业升级。
2. 有限元分析的理论基础有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是一种数值计算方法，它通过将一个复杂的结构分解成许多小的、简单的、形状规则的单元（有限元），并对这些单元进行局部的分析，来近似求解整个结构的响应和行为。
有限元分析的基本原理是将连续体划分为有限数量的离散单元，每个单元内部的物理行为可以通过局部的近似函数（形函数）来描述。
通过组装这些局部近似函数，可以得到整个结构的全局近似解。
形函数是有限元分析中的核心概念，它定义了单元内部的位移或温度等物理量的分布情况。
插值是通过有限个已知点（节点）的函数值来构造一个连续函数的过程。
在有限元分析中，形函数通常采用多项式函数，如线性、二次或三次插值。
刚度矩阵（Stiffness Matrix）是描述结构在受力后变形能力的矩阵。
钢结构有限元分析及其振动稳定性研究
钢结构有限元分析及其振动稳定性研究一、引言随着经济的不断发展，越来越多的建筑采用钢结构，因其具有轻量化、强度高、施工快等优点。
然而，钢结构在运行过程中会受到各种载荷的作用，如地震、风荷载等，这些作用会导致结构发生变形、振动、破坏等问题。
因此，了解钢结构的有限元分析方法及其振动稳定性是建筑设计、结构分析等领域的重要研究方向。
本文将介绍钢结构的有限元分析方法及其振动稳定性研究进展。
二、钢结构有限元分析有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种广泛应用于各种工程领域的分析方法。
它将复杂的结构分为有限数量的小元素，然后利用微积分的方法求解每个小元素的行为，最后通过计算机模拟得出整个结构的力学行为。
具体来说，钢结构的有限元分析可以分为以下几个步骤：1、建模：将结构分为小元素，指定边界条件（如支座、荷载等），生成网格模型。
2、材料属性：指定结构材料的性质，如弹性模量、泊松比、密度等。
3、加载：通过加载外力，如重力、风荷载、地震等载荷，对结构进行求解。
4、求解：利用有限元方法求解每个小元素的位移、应变、应力等力学参数。
5、结果分析：对求解的结果进行分析，如结构的刚度、变形、应力等。
三、钢结构振动稳定性研究当钢结构受到一定载荷时，其会发生振动，并产生共振现象。
共振现象会使结构受到更严重的损伤，进而导致其破坏。
因此，钢结构振动稳定性的研究是十分重要的。
1、振动特性分析钢结构振动特性主要包括固有频率、固有振型、振动模态等。
其中，固有频率是指在没有其他力作用时，结构自然发生振动的频率；固有振型是指在固有频率下，结构的振动形态；振动模态是指结构以不同固有频率发生振动的状态。
通过有限元建模，可以可靠地预测结构的振动特性。
利用仿真技术，可以对结构在不同载荷下的振动特性进行分析，从而为结构设计和改进提供依据。
2、振动稳定性分析当结构发生振动时，就要考虑其振动稳定性。
在某些条件下，结构振动会变得不稳定，导致结构失稳。
钢结构模块吊装平衡梁负荷试验及有限元分析
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石油化工设备
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钢结构有限元分析
摘要本文主要对某煤矿地面生产系统，一次破碎站钢结构进行有限元分析。
破碎站由受料仓与给料机和破碎平台与控制室两部分组成。
对两部分的钢结构分别进行有限元分析。
在结果中找到危险的部位进行具体的分析。
首先，建立受料仓与给料机的有限元实体模型。
计算等效的载荷，计算出钢结构在载荷下的应力和变形并分析它们的分布情况。
其次，破碎平台与控制室求解过程和上边的一样，但是破碎平台和控制室的连接是铰接，所以在建模的过程中采用耦合的方法进行处理。
最后，对两个有限元实体模型进行模态分析，分别求解出固有频率和模态振型图。
关键词有限元；钢结构；模态分析ABSTRACTThis dissertation mainly to an open coalmine ground production system, one broken to stand steel construction finite element analysis. Store -give material machine and broken platform- control room two parts make up the crush station. Finite element analysis to the steel construction of two parts comparatively. Find the dangerous part to carry on concrete analysis of the result.First of all, set up the finite element of Store -give material machine’s entity mo del. Calculate the equivalent load; solve out the stress and strain of the steel construction under the load and analysis their distribution situation.The next place, the course of solving is the same as above. But the connections of the broken platform and control room are the hinged joint, so deal with by coupling in the course of modeling.Finally, carry on mode analysis to two finite element entity models; it is solve the intrinsic frequencies and mode picture of shaking, respectively.Keyword finite element；steel construction；mode analysis目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1 前言 (1)1.1有限元分析方法介绍 (1)1.2大型有限元分析软件ANSYS介绍 (2)1.3主要工作 (3)2 受料仓与给料机的钢结构有限元分析 (4)2.1建立有限元模型 (4)2.2载荷等效计算 (6)2.2.1主要结构截面几何参数 (6)2.2.2实际载荷情况 (7)2.2.3实际等效计算结果 (7)2.3有限元分析结果 (10)2.3.1受料仓与给料机整体位移 (10)2.3.2分析部位图 (12)2.3.3支撑立柱结果 (13)2.2.4两根纵梁结果 (17)3 破碎平台与控制室的钢结构有限元分析 (19)3.1建立有限元模型 (19)3.2载荷等效计算 (22)3.2.1主要结构截面几何参数 (22)3.2.2破碎平台实际载荷情况 (23)3.2.3破碎平台实际等效计算结果 (24)3.3有限元分析结果 (26)3.3.1破碎平台与控制室整体位移 (26)3.3.2顶层横梁结果 (27)3.2.3破碎机支撑梁结果 (26)3.2.4破碎机立柱结果 (29)4 破碎站钢结构模态分析 (31)4.1受料仓与给料机的固有频率和振型图 (31)4.2破碎平台与控制室的固有频率和振型图 (32)参考文献 (35)致谢 (36)英文资料原文英文资料翻译1 前言1.1有限元分析方法介绍有限元分析的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
门式钢架轻型钢结构静力有限元分析--ANSYS命令流
R,5,1.9187E-2,8.16667E-4,2.9443E-3,0.48335,0.175,
RMODIF,5,7,1.9853E-2,8.16667E-4,3.428E-3,0.51665,0.175,
RMODIF,1,7,1.7187E-2,8.16667E-4,1.74344E-3,0.38335,0.175
R,2,1.7187E-2,8.16667E-4,1.74344E-3,0.38335,0.175,
RMODIF,2,7,1.7853E-2,8.16667E-4,2.10287E-3,0.41665,0.175,
*SET,H1,10 !设定代表下檐高的变量H1=10m
*SET,B,32 !设定代表横距的变量B=32m
*SET,L,64 !设定代表纵跨距的变量L=64m
!材料参数设定
*SET,E_LZ,2.1E11 !设定梁柱弹性模量
*SET,U_LZ,0.3 !设定梁柱泊松比
CYL4,0.14,0.125,0.09,-180 !生成左下半个圆
CYL4,0.14,0.175,0.09,180 !生成左上半个圆
CYL4,0.36,0.125,0.09,-180 !生成右下半个圆
CYL4,0.36,0.175,0.09,180 !生成右上半个圆
LSEL,ALL
LSEL,S,TYPE,,3
LESIZE,ALL,,,1
LMESH,ALL
/REPLOT
!建立全模型
ALLSEL
LSYMM,X,ALL
钢结构优化的有限元【论文】
钢结构优化的有限元1工程机械钢结构设计的特点工程机械是指施工建设机械的总称，其种类繁多并且被广泛应用于城市建设、道路桥梁、农林水利、工业生产以及国防设施等领域。
工程机械设备主要是由整体构架、控制系统、变速装置、传动机构、防护润滑等系统等部分组成。
本文主要以公路架桥机为研究对象分析其钢结构的设计要点，其中公路架桥机的主体钢结构为横梁，传动机构为天车，主要控制系统包含液压系统和电气系统，公路架桥机的主梁是确保整个工程机械运作的重要组成部分，因此在进行主体钢结构设计时需要仔细分析主梁的结构受力特点。
公路架桥机的主要工作原理是利用运梁车将需要安装的混凝土梁移动到公路架桥机的尾端，此时的混凝土梁和设置在架桥机两端的前后天车为公路架桥机纵向移动的配重。
在运梁的过程中使用公路架桥机的液压控制系统将其纵向移动到桥梁待安装的部位，然后再使用前后天车分别吊起混凝土梁的前后端，运用电气控制系统调整天车运梁的平均速度确保其匀速地向前移动。
当混凝土梁完全进入公路架桥机下方的轨道时，利用前后天车吊起混凝土梁继续纵向移动混凝土梁至公路架桥机前支腿和中支腿之间，此时收缩后支腿液压缸使后支腿离开地面，然后启动公路架桥机横向移动的控制系统，移动公路架桥机到混凝土梁安装位置，最后调整桥梁接口位置使混凝土梁安装就位。
在安装混凝土梁的过程中，公路架桥机的主梁的钢制框架结构承担主要荷载，每一条钢梁的受力形变都关系着桥梁安装是否能够安全有效地进行，因此需要科学合理地判断钢结构的材料属性以及利用有限元分析的方法研究主梁框架结构的受力特点，从能够合理的优化公路架桥机的主梁钢结构，做到刚度和强度在稳步提升的前提下最大限度的节省资源。
2结构优化时的有限元分析随着我国计算机技术的迅速普及和工程科技的快速发展，有限元分析在工程机械钢结构设计和优化的过程中起到了越来越重要的作用，尤其是在工程机械的自动化水平日益提高的今天，有限元分析已然成为了解决复杂的工程力学分析计算问题的首要途径。
大型钢结构节点承载力的有限元分析
第5卷第3期2013年6月V01．5N o．3 J un．2013大型钢结构节点承载力的有限元分析沈国辉孙炳楠楼文娟陈震(浙江大学建筑工程学院，杭州310058)【摘要1采用有限元方法计算大型钢结构节点的承载力，针对带加劲肋和不带加劲勋的十字型钢管节点，给出有限元方法的建模过程和建模方法，计算在支管轴向荷载作用下的承载力，并将有限元计算结果与足尺试验结果进行比较。
研究发现，在支管承压情况下有限元建模时可以对支管的模型进行简化；带加劲肋和不带加劲肋十字型钢管节点的有限元分析结果与足尺试验结果比较吻合；有限元方法可以获得荷栽位移曲线的下降段。
【关键词】有限元；钢结构；节点；承栽力；足尺试验【中图分类号】TU312；TU391【文献标识码】A【文章编号】1674—7461{2013)03-0032—051前言大型钢结构节点在土木构筑物如高层钢结构、输电塔、电视塔等中得到广泛的应用，钢节点起到杆件之间力传递的作用。
如果钢节点由于超出了承载力而产生破坏，会使得结构的传力路径中断或改变，可能会导致结构整体承力体系的局部破坏和整体破坏。
获得大型钢结构节点的承载力以保证结构设计的安全、经济、合理具有重要的意义。
钢结构节点承载力的获取途径通常为：规范查阅、理论推导、足尺试验和有限元计算。
以往已有一些相关的研究大型钢结构节点的承载力，Paul 等…在空间节点试件试验结果的基础上得出极限承载力公式；M aki no等心1建立了圆钢管相贯节点试验和有限元分析的数据库；K ang等”1对空间节点的承载能力进行试验分析和理论研究；鲍侃袁等H1对带连接板K型钢管节点进行足尺试验和理论推导；邢丽等”1采用有限元和试验方法研究焊接球节点的承载能力；刘红军∞1和白强"1等对环形加肋节点进行弯矩作用下的承载力研究。
规范查阅¨’91规范查阅口。
通常针对常见的节点；理论推导对于复杂的钢结构节点存在着一定的困难；足尺试验虽然精度高但代价巨大；相比而言，采用有限元方法既然较好地获得大型钢结构节点的承载力，又具有很好的经济性。
拆装式模块化箱式钢结构精细化有限元分析研究
拆装式模块化箱式钢结构精细化有限元分析研究目录一、内容概述 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 国内外研究现状及发展趋势 (4)3. 研究目的与内容 (5)二、拆装式模块化箱式钢结构概述 (6)1. 模块化设计理念介绍 (8)2. 箱式钢结构特点分析 (9)3. 拆装式结构设计原理 (10)三、有限元分析理论基础 (11)1. 有限元法基本原理 (13)2. 有限元分析软件简介 (14)3. 精细化建模技术 (15)四、拆装式模块化箱式钢结构有限元建模 (17)1. 建模前的准备工作 (18)2. 精细化有限元模型建立过程 (19)3. 边界条件与荷载施加 (21)五、拆装式模块化箱式钢结构性能分析 (22)1. 静态性能分析 (23)2. 动态性能分析 (25)3. 疲劳性能分析 (26)4. 可靠性分析 (27)六、拆装式模块化箱式钢结构优化设计研究 (28)1. 设计优化目标 (29)2. 优化算法选择与实施 (30)3. 优化效果评估 (32)七、实验研究与分析验证 (33)1. 实验设计方案 (34)2. 实验过程与结果 (36)3. 实验结果与有限元分析结果对比 (37)八、结论与展望 (38)1. 研究成果总结 (39)2. 研究不足与未来展望 (40)一、内容概述本研究致力于深入探索拆装式模块化箱式钢结构在精细化有限元分析方面的理论与实践应用。
我们将系统阐述拆装式模块化箱式钢结构的基本原理与结构特点，明确其模块化设计的核心价值及其在现代建筑领域的应用前景。
研究将重点围绕有限元分析方法展开，详细探讨适用于拆装式模块化箱式钢结构的精细化分析模型与算法。
通过对比传统分析方法，我们将展示精细化分析在精度和效率方面的显著优势，并为后续的实际应用奠定坚实基础。
本研究还将结合具体工程案例，对拆装式模块化箱式钢结构进行精细化有限元分析模拟，验证理论分析与实际应用的契合度。
通过案例分析，我们期望为拆装式模块化箱式钢结构的设计、施工及优化提供有力支持，并为相关领域的研究人员提供有价值的参考信息。
有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用共3篇
有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用共3篇有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用1有限元分析是一种基于数字计算的工程设计方法，可以在虚拟环境中对物体进行模拟，计算出物体在各种力和材质条件下的变形和应力状态。
在机械工程中，有限元分析技术被广泛应用于钢结构设计及结构优化中，可以有效提高工程机械的安全性、耐久性和性能。
在工程机械领域，钢结构设计是一个重要的环节，它涉及到许多因素，如结构强度，耐久性，安全性等。
通常，机械设计师需要设计一个坚固耐用的钢结构，同时还要确保其满足规定的力学要求和安全标准。
由于机械结构较为复杂，往往难以通过手工计算或实验测量来获得精确的力学参数，这时有限元分析技术便可以发挥重要的作用。
首先，有限元分析可以提供高精度的结构分析，可以根据设计要求细化结构模型，考虑各种载荷和边界条件下的最坏情况，分析结构的应变、应力分布，预测可能的破坏模式，从而优化结构的设计和材料选用。
有限元分析工具可以模拟正常工作过程中的多重载荷，包括静载荷和动载荷等，还可以模拟极端工作条件下的结构响应，例如自然频率、疲劳寿命等。
其次，有限元分析提供了快速和成本效益的解决方案。
设计人员可以使用有限元分析软件对各种结构方案进行快速优化，以获得最佳性能和最小的成本。
此外，比较不同结构方案的有限元分析结果可以帮助设计人员选择最佳方案，避免遗留的缺陷和错误设计问题。
最后，有限元分析还可以帮助设计人员进行结构疲劳寿命分析。
对于大型机械设备，疲劳破坏是主要的破坏模式之一。
在有限元分析中，设计人员可以对结构进行动态载荷仿真，预测结构各部件的疲劳寿命和破坏模式，从而提高结构的耐久性和工作寿命。
尽管有限元分析技术在机械工程中的应用已取得了巨大成功，但同时还存在一些挑战和限制。
例如，有限元分析的结果准确性很大程度上取决于材料属性的准确性，结构模型的准确性和边界条件的模拟准确度，因此有限元分析前期建模的精度很高。
钢结构有限元分析
2 受料仓与给料机的钢结构有限元分析2.1建立有限元模型如图2.1破碎站主视图和图2.2破碎机布置图，它的工作过程是：卸料卡车间歇把最大入料粒度为1500mm的煤块倒入受料仓，受料仓存储大粒度煤块。
刮板给料机把受料仓的大粒度的煤块连续的刮给破碎平台的破碎机。
破碎机把最大入料粒度为1500mm的煤块破碎成最大排料粒度为300mm的煤块，煤块由底部的传送带传出。
图2.1 破碎站主视图图2.2 破碎机布置图破碎站钢结构的弹性模量E＝200000MPa，泊松比μ=0.3，质量密度ρ=7.8×10-3kg/cm3。
破碎站由支撑件H型钢和斜支撑(角钢)组成。
在结构离散化时，由于角钢和其它部位铰接，铰接是具有相同的线位移，而其角位移不同。
承受轴向力，不承受在其它方向的弯矩，相当于二力杆，所以H型钢用梁单元模拟，角钢用杆单元模拟。
破碎站是由受料仓与给料机和破碎平台与控制室两部分组成，故计算时是分别对这两部分进行的。
离散后，受料仓和给料机共686个单元，其中梁单元598 个，杆单元88个，节点总数为597个，有限元模型如图2.3和图2.4所示。
图2.3 受料仓与给料机有限元模型图2.4 受料仓与给料机有限元模型俯视图2.2载荷等效计算2.2.1主要结构截面几何参数破碎站主要结构采用H型钢梁，截面尺寸如图2.5所示，各截面横截面积A，截面惯性矩I y，I z和极惯性矩I如下。
图2.5 截面尺寸料仓及给料机支撑结构料仓及给料机六根支撑立柱(H500×400×12×20)A= 215.2mm2，I y＝101947×104mm4，I z＝21340×104mm4，I＝240×104mm4料仓B－B面横梁和给料机E－E、F－F面横梁(H400×300×12×20)A=16320mm2，I y＝48026×104mm4，I z＝9005×104mm4，I＝181×104mm4料仓C－C面和D－D面横梁(H400×400×12×20)A=20320mm2，I y＝62479×104mm4，I z＝21339×104mm4，I＝234×104mm4给料机两根纵梁(H550×400×12×20)A=22120mm2，I y＝125678×104mm4，I z＝21341×104mm4，I＝243×104mm4给料机六根横梁(H400×400×12×20)A=20320mm2，I y＝62479×104mm4，I z＝21339×104mm4，I＝234×104mm4其它横梁(H400×300×12×20)A=16320mm2，I y＝48026×104mm4，I z＝9005×104mm4，I＝181×104mm4斜支撑的横截面积125×12：A＝2856mm2∠75× 6：A＝864mm2∠2.2.1实际载荷情况给料机自重载荷：65000kg相对应立柱梁单元局部坐标z轴的弯矩如图2.18所示，最大弯矩位于B－B面中风载作用面的立柱，底部最大弯矩0.126×108N·mm，在B－B面拉筋连结点处弯矩数值为-0.196×108N·mm，D－D面第一根水平横梁处弯矩为0.25563×108N·mm，图2.18 局部坐标z轴的弯矩图对应的应力如图2.19所示，B－B面中风载作用面立柱底部应力为19.625MPa，底部连结点处应力为30.605MPa，D－D面第一根水平横梁处应力为24.024MPa。
石化火灾下钢结构边跨梁柱T型节点有限元分析
石化火灾下钢结构边跨梁柱T型节点有限元分析石化行业是我国的重点产业之一，但由于其特殊的工艺和环境要求，火灾事故时有发生。
石化火灾常常伴随着剧烈的火势和高温，给厂房的钢结构构件带来严重的损坏和威胁。
在火灾事故中，钢结构的边跨梁柱T型节点是最容易受到火灾影响的区域之一，其安全性和稳定性备受关注。
为了研究石化火灾下钢结构的边跨梁柱T型节点的力学性能，本文进行了有限元分析。
首先，建立了钢结构的边跨梁柱T型节点的有限元模型，包括梁、柱和节点等部分。
然后，根据实际情况设置了火灾时的边界条件和加载条件。
接下来，采用ANSYS 软件对模型进行了静力分析和热力分析。
在静力分析中，我们对边跨梁柱T型节点进行了受力分析。
结果表明，在正常工况下，节点的变形和应力分布均在允许范围内，结构安全可靠。
然而，在火灾事故中，节点的受力情况发生了明显的变化。
由于高温的作用，节点处的钢材发生了强烈的膨胀和变形，导致节点的稳定性下降。
此外，节点的应力集中现象也十分明显，容易引发局部失稳和破坏。
在热力分析中，我们对边跨梁柱T型节点进行了温度场分析。
结果显示，在火灾事故中，节点的温度急剧升高，超过了钢材的屈服温度，导致节点的强度减弱。
此外，高温还引起了节点材料的热膨胀，加剧了节点的变形和应力集中现象。
综上所述，石化火灾对钢结构的边跨梁柱T型节点造成了严重的影响。
在火灾事故中，节点的稳定性和强度明显下降，容易引发局部失稳和破坏。
为了提高钢结构的火灾安全性，我们应该采取相应的措施，如增加防火涂层、设置防火隔离带等。
此外，还应加强火灾预防和应急救援工作，以尽量减少火灾事故对钢结构的影响。
高层建筑钢骨架结构的三维有限元动力学分析
高层建筑钢骨架结构的三维有限元动力学分析摘要：高层建筑结构设计必须建立在全面的计算分析基础之上，由于构件数目和所要考虑的因素很多，使得高层建筑的结构设计比普通建筑要复杂费时得多；这就使得建立合理、可靠的理论模型和进行精确的计算分析具有很重要的现实意义。
采用大型通用有限元程序ANSYS建立了某高层楼房钢骨架结构的三维有限元模型，进行了钢骨架结构的整体三维有限元动力分析，动力分析采用时程分析法并考虑峰值加速度0.1g进行分析；最终得到了钢结构厂房的地震动力响应,并对结构安全性进行了校核。
其计算成果对类似工程设计与施工具有直接指导和参考意义ABSTRACT：Since the structural members and influence factors of tall-buildings are more than common structures, the structural design of tall-buildings is more complicated and time-elapsed, and full structural analyses are needed. There is practical significance to establish a rational reliable theoretical analysis model and process an accurate analysis. The whole 3D finite element model of a steel structural tall buildings was established by using the program ANSYS, then the three dimensional dynamic finite element analysis was made, in which the peak value of accelerated speed was used to 0.1g. And finally the response characteristics of dynamic behavior were obtained, and the security of steel structural factory building was verified. The results would be helpful for the design and construction of similar buildings.1引言高层建筑的出现，把人类的生活推向高空，尽管与整个人类建筑史相比高层建筑兴起的时间不长，但发展却异常迅速。
钢结构厂房实体模型有限元模拟分析
钢结构厂房实体模型有限元模拟分析摘要, 门式刚架轻型厂房近年来在我国取得了广泛的应用,本文运用有限元分析软件对门式厂房进行了整体有限元模拟分析,提出了在门式刚架厂房设计中应注意的一些问题。
关键词, 厂房实体模型门式钢结构有限元模拟分析轻型门式厂房是目前国内发展速度最快的新型钢结构形式,它以其强度高、施工速度快、受力性能好等优点被广泛地应用于工程建设中。
本文通过对门式刚架厂房的模型设计与制作,对该种结构的设计与施工中应注意的问题作如下初步分析和探讨。
1.门式刚架轻型厂房的模型模拟与分析模型的计算假定,,1,本模型所有构件假定为理想弹性材料,符合HOOKE定律,,2,刚架梁柱连接用3节点的Beam189单元。
厂房檐口高度6.2m,跨度9m,柱距6m,屋面活载0.65KN/m2,屋面恒载0.25KN/m2等。
有限元法将所研究的工程系统,engineering system,转化成一个有限元系统,finite element system,,该有限元系统由节点,node,及单元,element,组合而成还包含工程系统本身所具有的边界条件,约束条件、外力荷载等,,它1可以转化成一个数学模式,并据此得到该有限元系统的解答,然后再通过节点单元表现出来。
有限元分析流程的解题步骤如下,,1,结构离散化,结构离散化是有限元法分析的第一步,即将要分析的结构分割成有限个单元体,离散后单元与单元之间利用节点相互连接起来,单元节点的设置、单元性质,以及单元的数目等都应视问题的性质、计算精度和所要描述的变形形态而定。
有限元法中分析的结构已不是原有的物体或结构物,而是通过一定方式连接起来的同样属性材料的集合体。
,2,单元特性分析,位移模式―单元属性―等效节点力。
,3,整体刚度矩阵组装应用结构的平衡条件和边界条件把各个单元按原结构重新组装起来,形成整体刚度矩阵,KU=F。
,4,求解未知节点位移求解方程组,得出未知节点位移。
应用弹塑性力学中的几何方程和物理方程,求出单元的应力、应变。
圆管钢结构稳定性的有限元分析
圆管钢结构稳定性的有限元分析高超;郭建生【摘要】The finite elements software ANSYS was applied to stability analysis on tubular steel,and the applicability of the method was defined. It provides some experience to the buckling analysis of these kinds of steel structure. The main research method was eigenvalue buckling analysis. The results were then compared with eigenvalue buckling analysis and euler formulas. It was found that eigenvalue buckling analysis is available to solve the buckling problems under the limit of certain conditions.%利用有限元软件ANSYS对圆管钢结构进行了稳定性分析,并且界定出该分析方法的适用范围,为该类钢结构稳定性的数值分析和设计提供了依据.分析主要采用特征值屈曲方法,将经ANSYS特征值屈曲分析得出的结果与经验公式和欧拉公式得出的结果相比,发现ANSYS屈曲分析方法必须在-定条件下才适用于解决稳定性分析问题.【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】3页(P421-423)【关键词】圆管钢;特征值屈曲;非线性屈曲【作者】高超;郭建生【作者单位】武汉理工大学,物流工程学院,湖北武汉,430063;武汉理工大学,物流工程学院,湖北武汉,430063【正文语种】中文【中图分类】TH122圆管钢在工程中运用非常广泛，如桁架、三角架、起重机臂架和塔机附着杆等都使用了很多圆管钢。
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2 受料仓与给料机的钢结构有限元分析
2.1建立有限元模型
如图2.1破碎站主视图和图2.2破碎机布置图，它的工作过程是：卸料卡车间歇把最大入料粒度为1500mm的煤块倒入受料仓，受料仓存储大粒度煤块。
刮板给料机把受料仓的大粒度的煤块连续的刮给破碎平台的破碎机。
破碎机把最大入料粒度为1500mm 的煤块破碎成最大排料粒度为300mm的煤块，煤块由底部的传送带传出。
图2.1 破碎站主视图
图2.2 破碎机布置图
破碎站钢结构的弹性模量E＝200000MPa，泊松比μ=0.3，质量密度ρ=7.8×10-3kg/cm3。
破碎站由支撑件H型钢和斜支撑(角钢)组成。
在结构离散化时，由于角钢和其它部位铰接，铰接是具有相同的线位移，而其角位移不同。
承受轴向力，不承受在其它方向的弯矩，相当于二力杆，所以H型钢用梁单元模拟，角钢用杆单元模拟。
破碎站是由受料仓与给料机和破碎平台与控制室两部分组成，故计算时是分别对这两部分进行的。
离散后，受料仓和给料机共686个单元，其中梁单元598 个，杆单元88个，节点总数为597个，有限元模型如图2.3和图2.4所示。
图2.3 受料仓与给料机有限元模型
图2.4 受料仓与给料机有限元模型俯视图
2.2载荷等效计算
2.2.1主要结构截面几何参数
破碎站主要结构采用H型钢梁，截面尺寸如图2.5所示，各截面横截面积A，截面
惯性矩I
y ，I
z
和极惯性矩I如下。
图2.5 截面尺寸
料仓及给料机支撑结构
料仓及给料机六根支撑立柱(H500×400×12×20)
A= 215.2mm2，I y＝101947×104mm4，I z＝21340×104mm4，I＝240×104mm4料仓B－B面横梁和给料机E－E、F－F面横梁(H400×300×12×20)
A=16320mm2，I y＝48026×104mm4，I z＝9005×104mm4，I＝181×104mm4料仓C－C面和D－D面横梁(H400×400×12×20)
A=20320mm2，I y＝62479×104mm4，I z＝21339×104mm4，I＝234×104mm4给料机两根纵梁(H550×400×12×20)
A=22120mm2，I y＝125678×104mm4，I z＝21341×104mm4，I＝243×104mm4给料机六根横梁(H400×400×12×20)
A=20320mm2，I y＝62479×104mm4，I z＝21339×104mm4，I＝234×104mm4其它横梁(H400×300×12×20)
A=16320mm2，I y＝48026×104mm4，I z＝9005×104mm4，I＝181×104mm4
斜支撑的横截面积
∠125×12：A＝2856mm2
∠75× 6：A＝864mm2
2.2.1实际载荷情况
给料机自
重载荷：
65000kg
相对应立柱梁单元局部坐标z轴的弯矩如图2.18所示，最大弯矩位于B－B面中风载作用面的立柱，底部最大弯矩0.126×108N·mm，在B－B面拉筋连结点处弯矩数值为-0.196×108N·mm，D－D面第一根水平横梁处弯矩为0.25563×108N·mm，
图2.18 局部坐标z轴的弯矩图
对应的应力如图2.19所示，B－B面中风载作用面立柱底部应力为19.625MPa，底部连结点处应力为30.605MPa，D－D面第一根水平横梁处应力为24.024MPa。
图2.19 局部坐标z轴的弯曲应力图
2.2.3两根纵梁结果
两根纵梁轴向力如图2.20，可见两根纵梁轴向应力很小，最大轴向力192337N，位于F面和纵梁与斜支撑的接触之间。
这里的变形也是最大的。
轴的方向与大部分的载荷
方向近似垂直。
在斜支撑与纵梁连接到纵梁的前端只承受弯矩，不承受轴向力。
图2.20 两根纵梁轴向力图
两根纵梁轴向应力如图2.21所示，可见两根纵梁轴向应力很小，最大轴向应力 ＝13.066MPa，位于F面和纵梁前端之间。
图2.21 两根纵梁轴向应力图
相对于纵梁梁单元局部坐标y轴的弯矩如图2.22所示，其最小弯矩M
＝-0.176×
y
109N·mm，位于斜支撑与纵梁连接处，这里的弯矩最大驱动扭矩作用在悬臂梁顶端。
图2.22 局部坐标y轴的弯矩图
对应的应力如图2.23所示，最小应力 ＝-97.755MPa，位于F－F面处，。
图2.23 局部坐标y轴的弯曲应力图
＝0.174×相对于纵梁梁单元局部坐标Z轴的弯矩如图2.24所示，其最大弯矩M
z
108N·mm，这里是承受给料机尾部受仓压载荷，位置是纵梁和C_C截面相连接。
图2.24 局部坐标Z轴的弯矩图
对应的应力如图2.25所示，最小应力 ＝-47.911MPa。
位于C－C面处。
图2.25 局部坐标Z轴的弯曲应力图。