焊接空心球節(jié)點(diǎn)剛度的有限元分析.pdf

1、焊接空心球節(jié)點(diǎn)是目前國內(nèi)最常應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)形式之一，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確，連接方便等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于這種節(jié)點(diǎn)形式的剛度研究國內(nèi)外涉及較少，且主要在彈性范圍內(nèi)進(jìn)行。本文基于已有的研究成果，進(jìn)一步對(duì)焊接球節(jié)點(diǎn)剛度進(jìn)行有限元的計(jì)算和分析，得出了一些較為合理的計(jì)算公式和應(yīng)用建議。 對(duì)于承受單向荷載的焊接球節(jié)點(diǎn)，本文運(yùn)用通用有限元軟件ANSYS采用彈塑性殼單元來模擬，對(duì)直徑大于400的大量不同尺寸模型進(jìn)行了計(jì)算，并通過回歸分析得出了較為理想的彈性

2、狀態(tài)下軸力柔度和彎曲剛度的計(jì)算公式。為考慮節(jié)點(diǎn)剛度的相關(guān)分析提供了基本的參考數(shù)據(jù)。 對(duì)不同加勁肋形式下的軸力柔度和彎曲剛度進(jìn)行了計(jì)算，并與無肋焊接球節(jié)點(diǎn)剛度進(jìn)行對(duì)比，直觀地描述了加勁肋與荷載位置不同時(shí)其對(duì)節(jié)點(diǎn)剛度產(chǎn)生的影響效應(yīng)大小的情況。另外還得出了不同加肋方式下軸力柔度和彎曲剛度的計(jì)算方法，并且針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中面臨的帶肋焊接球的剛度計(jì)算問題提出了一些建議。 針對(duì)工程中焊接球節(jié)點(diǎn)處于雙向受力甚至空間多向受力狀態(tài)，本文選取了

3、最為簡(jiǎn)單的四管正交且雙向作用下的球節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元的分析。主要考察分析了一個(gè)軸向的對(duì)稱荷載對(duì)另一正交方向的球節(jié)點(diǎn)剛度的影響情況，得出了該受力情況下的剛度變化的一些規(guī)律，并結(jié)合實(shí)際情況加以說明。 最后，采用多線性等向強(qiáng)化模型和Von—Mises屈服準(zhǔn)則，同時(shí)考慮了幾何非線性的影響，對(duì)焊接球節(jié)點(diǎn)在單向受壓和受彎兩種狀態(tài)下進(jìn)行了非線性分析，并分別利用弧長法和牛頓—拉普森迭代對(duì)其進(jìn)行荷載．位移響應(yīng)的跟蹤計(jì)算。通過對(duì)比已有的試驗(yàn)值驗(yàn)證了本