预应力筋张拉与锚固分析的接触-预紧单元模型

为准确分析预应力混凝土结构的力学效应,提出预应力钢束张拉和锚固模拟的接触-预紧单元模型。建立孔道实体与混凝土梁体布尔运算并控制划分得到钢束与孔道的一致网格后,调整节点坐标系,在钢束节点与孔道节点之间建立法向点-点接触单元模拟接触、摩擦和滑移等相互作用,在钢束张拉端与锚板之间建立预紧单元并采用多荷载步加载模拟张拉和锚固过程。以空间曲线钢束算例分析表明,与传统锚固损失估算的面积试算法相比,接触-预紧单元模型计算得到的锚固损失最大相对差约5.0%,具有较高的精度;与传统预应力效应分析的约束方程-初应变法相比,接触-预紧单元模型中钢束呈整体受力特征,更符合预应力钢束的实际工作状态。

螺栓的转角法预紧仿真研究

螺栓在预紧过程中因受到拉力和扭矩的共同作用而始终处于复杂的多轴应力状态下,因此,在有限元软件中准确地进行螺栓的预紧仿真,对于分析含螺栓结构的强度及可靠性十分重要。基于ANSYS软件,提出转角法预紧螺栓的方式,即固定螺母并在螺栓头施加一定转角,可真实模拟螺栓的预紧过程。与预紧单元法相比,转角法不但能得到准确的轴向拉应力,还能得到准确的切应力,应力仿真结果与理论计算值的误差均在3%以内。转角法预紧能够准确模拟螺栓在预紧过程受到的拉扭复合应力作用的状态,为准确分析螺栓杆受力、螺纹表面应力应变分布提供了一定借鉴意义。

利用ANSYS模拟螺栓预紧力的研究

在螺栓联接的有限元分析中准确模拟螺栓的预紧力是一项复杂而困难的工作。论述了利用有限元技术在ANSYS中模拟螺栓预紧力的预紧力单元法、降温法和渗透接触法等方法。通过对比发现预紧力单元法能较好的模拟实际预紧力,从而为有限元分析中施加预紧力载荷提供了可靠的理论和应用依据。

预紧状态下的连杆应力分析仿真方法研究

对预紧状态下的连杆应力分析仿真方法进行研究。在分析连杆应力时考虑预紧效应,探究和对比温差法和预紧单元法这2种预紧仿真方法,用有限元方法对预紧状态下的连杆进行数值分析;并分析连杆在2种工况下的应力分布,叠加预紧和特殊工况下的应力值得到应力幅和平均应力。研究结果将为连杆有限元分析中施加预紧力载荷提供可靠的理论和应用依据。

螺栓连接中预紧力的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS建立了螺栓连接的有限元模型,采用了预紧力单元法和温度收缩法模拟预紧力两种方法,分析了不同载荷条件下螺栓结构的轴向变形图和轴向应力图,并将有限元分析结果与理论分析进行对比,以验证建立的有限元模型的有效性,为分析复杂结构中螺栓连接结构的简化提供了理论依据。

螺栓预紧力对GIS壳体法兰强度的研究

对承受预紧力和工作拉力双重作用的紧螺栓联接,计入螺纹力矩的影响,分析了螺栓的预紧强度.应用预紧力单元法PREST179,建立了预紧力单元,模拟了螺栓联接对GIS壳体法兰的强度影响.当内压从0.1MPa上升到0.6MPa时,法兰与螺栓联接附近的应力由5 MPa上升到20 MPa.实验结果与理论值、模拟值比较吻合.

基于ANSYS模拟扳手法的高强度螺栓预紧分析研究

高强度螺栓连接是机械工程领域应用最为普遍的连接方式之一,而对其预紧的研究一直在探索当中。本文在理论计算的基础上,利用ANSYS软件建立预紧力单元法模型和符合实际扭矩加载情况的模拟扳手法模型,通过对两种螺栓预紧进行模拟分析,对比预应力和扭矩系数结果,论证了模拟扳手法的实际参考价值和为理论研究提供依据。

弹引系统动态特性有限元分析

提出一种基于有限元分析的弹引系统动态特性计算方法.采用预紧单元对弹体和引信的耦合部位进行网格划分,对不同拧紧力时弹引系统的动态特性进行模拟.在相同的激励环境下,对某弹引系统进行了有限元数值计算和实测锤击试验,试验结果表明,所采用的有限元分析方法精度较高.

空间预应力钢束平滑建模及张拉过程模拟方法

提出一种空间预应力钢束连续平滑模型的建立方法,以及提出考虑钢束与孔道之间摩擦、滑移等相互作用的张拉过程模拟方法。基于空间预应力钢束为一条柱面相贯线的本质特性,采用辅助实体相贯的方法建立其连续平滑模型;通过建立孔道实体并与主梁进行布尔运算,实现孔道轴线与钢束节点的一一对应;采用法向点-点接触单元模拟摩擦滑移;采用预紧单元模拟张拉。分析表明:辅助实体相贯法建立的连续平滑模型优于传统空间坐标合成法建立的空间折线模型;采用接触单元与预紧单元组合模拟张拉过程,可反映钢束节点与混凝土内部节点之间的摩擦、滑移等非线性效应,钢束呈整体受力状态,优于传统的初应变法。

大跨越输电塔螺栓和法兰连接的有限元分析

以某大跨越输电塔工程为背景,利用ANSYS三维有限元分析软件建立了大跨越输电塔上螺栓和法兰连接的三维有限元模型。在考虑非线性接触的基础上,通过螺栓和法兰连接的接触问题在ANSYS中的实现,分析了螺栓和法兰连接在承受风载荷情况下的强度问题,对ANSYS在螺栓和法兰连接接触模拟方面的实现具有借鉴意义。

基于预应力技术立式夹套换热器结构应力分析

废热换热器在工业中应用广泛,但较高的热应力容易使结构失效破坏。因此,通常从锅炉结构和制造技术方面考虑,以降低热应力对结构的影响。介绍了一种以并排焊接的扁圆管兼做管板的结构特点,并利用换热器预应力技术来缓解该换热器主要构件(扁圆管、换热管和夹套管)之间的变形约束。以换热管与夹套管之间的热膨胀差为基础,利用ANSYS有限元软件分析了6种预变形量对扁圆管结构应力分布和管束拉脱应力的影响。结果表明,7~9.45 mm范围的预拉伸量可以有效地降低温差热应力并缓解管束的轴向拉脱应力。