Ansys는 어떻게 아래 보강재를 추가하나요?

ANSYS Workbench를 기반으로 한 균일 압축

간단하게 지지되는 판 보강의 최적 레이아웃

Dong Dashan, Wei Hongmei(상하이 해양대학교 물류공학부) 200135)

[Abstract] 박스 단면의 압축 플랜지 플레이트를 연구 대상으로 삼아 4면 단순 지지 강화 박판으로 단순화하고, ANSYS W 또는 kbench

소프트웨어는 4면을 분석하는 데 사용됩니다. 간단하게 지지되는 플레이트의 수치 시뮬레이션을 수행하고 고유한 전문 최적화 모듈을 사용합니다. 전문 연구 및 생산 제조업체의 설계

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관리자 레이아웃은 대형 박스 빔의 플랜지 플레이트 보강 레이아웃에 대한 효과적인 기반을 제공합니다.

[주요어] A N SY S 작업대; 최적화 설계

[중국 분류번호] T V 34

[문서식별코드] A [ 기사번호] 1673-1409(2010)01-N 096-04

박스거더는 현대 중장비에 많이 사용되는 구조형태로 장비의 대형화로 인해 박스거더의 크기가 크다. 지속적인 증가는 박스거더의 전체 중량과 비용의 증가로 이어집니다. 전체적인 무게와 비용을 줄이기 위해서는 얇은 판을 사용해야 하는데, 이로 인해 좌굴이 불안정해지게 됩니다. 좌굴 불안정성 문제를 해결하기 위해 박판보강 기술이 발명되었다. 박판 보강은 철근에 구속 경계를 설정하여 판을 일련의 작은 판으로 나누어 길이 비율을 줄이고 저항을 높이는 것과 같습니다.

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굴곡 능력. 그러나 5 철골 구조 코드 6에는 보강재의 배치가 명확하게 명시되어 있지 않습니다. 이를 위해 저자는 리프팅 기계의 금속구조물 중 박스부분의 압축플랜지판을 연구대상으로 삼아 이를 4면 단순지지 강화박판으로 단순화시킨 유한요소해석과 최적화를 이용한다. 보강판의 국부적 안정성을 결정하는 방법 보강 배치를 논의하고 판의 임계 하중을 최대화하기 위한 보강 배치를 최적화합니다.

그림 1 균일한 압축을 받는 비보강 4면 단순 지지판의 다이어그램

1 균일한 압력을 받는 비보강 4면 단순 지지판의 임계 하중에 영향을 미치는 요소

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그림 1은 보강되지 않은 균일하게 압축된 4면 단순 지지 플레이트를 보여줍니다. 임계 하중은 정적 힘 방법에 따라 해결됩니다. 길이는 a , 너비는 b 이며 균일한 압축 응력을 받는 4면 단순 지지 플레이트의 임계 하중은 다음과 같습니다.

(R x )cr =P 2D b 2t m b a a mb 2= k P 2D b 2t (1)

공식에서 (R x )cr은 단순 지지 플레이트의 임계 응력, M Pa t는 단순 지지 플레이트의 두께, mm a입니다. 는 단순 지지 플레이트의 길이, 즉 박스 거더 다이어프램 사이의 간격, m은 단순 지지 플레이트의 폭, 즉 플랜지 플레이트의 폭, m은 플레이트의 굽힘 강성 [ 2], D =

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Et 312(1-L 2); k =m b a a mb 2는 좌굴 계수입니다 [3].

식 (1)에 따르면, 비보강 균일 압축 4면 단순 지지판의 내하력은 주로 단순 지지판의 종횡비 및 두께와 직접적인 관련이 있습니다. 주어진 폭을 가진 얇은 판의 경우 종횡비의 영향은 분석 길이 a와 임계 하중 간의 관계로 변환될 수 있습니다. 따라서 다음 해석에서는 길이와 두께가 비보강 균일압축 4면 단순지지판의 임계하중에 미치는 영향을 직접적으로 분석하기 위해 b=6m로 가정하였다.

111 길이의 영향

위의 분석에서 단순한 단순 지지 플레이트의 경우 a는 길이를 나타내고 b는 너비를 나타냅니다.

전체 박스 거더에서 b는 플랜지 플레이트의 폭을 나타내고, a는 다이어프램 사이의 거리로 간주할 수 있으며, 그 크기는 다이어프램의 설정과 관련이 있습니다. 칸막이의 플랜지 보드의 길이 대 너비 비율도 세로 리브를 지지합니다. 가로 배플의 간격이 너무 작으면 재료 낭비가 발생하고 용접 공정이 복잡해집니다. 가로 배플의 간격이 너무 크면 임계 하중이 줄어들고 모재가 완전히 용접될 수 없습니다. 활용.

#96#Journal of Yangtze University(자연 과학 판) 2010년 3월 7권 1호: 과학 및 공학

Journal of Yangtze University(Nat Sci Edit) 2010년 3월, Vo l 17N o 11: Sci amp; Eng

다음은 폭 b =6m인 박스 거더 플랜지 플레이트를 예로 들어 유한 요소 해석을 사용하여 길이(다이어프램의 간격) 사이의 관계를 분석합니다. ) 및 임계 하중을 파악하고 최적의 다이어프램 간격 값을 찾습니다.

I(5m, 12m), 하중 계수가 K, 균일한 압력 F 0=1@106N이라고 가정하면 불안정성에 대한 임계 하중 F =K F 0입니다. K와 a 사이의 관계를 조사하고 ANSYS Workbench의 최적화 모듈을 사용하여 시뮬레이션을 수행한 결과는 그림 2

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에 나와 있습니다.

그림 2 임계 하중 계수 K와 측면 길이 a의 관계

그림 3 임계 하중 계수 K와 판 두께 t 사이의 관계 그림 2는

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변 길이

a와 판 두께가 각각 8mm와 10mm일 때 임계 하중 사이의 관계. 그림 2에서 볼 수 있듯이 두께를 각각 t=8mm, 10mm로 고정하고 폭은 6m, 길이는 8~9m로 임계하중이 최대에 도달함을 알 수 있다. 따라서 다음 분석에는 =9m이 소요됩니다.

112 두께의 영향

식 (1)에서 볼 수 있듯이 균일한 압력 하에서 4면 단순 지지 플레이트의 하중 지지력은 두께와 관련이 있습니다. AN SYS Workbench의 최적화 모듈을 사용하면

그림 3과 같이 둘 사이의 관계 다이어그램을 얻을 수 있습니다.

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그림 3에서 볼 수 있듯이 플레이트의 임계 하중은

플레이트 두께를 늘리면 무한정 증가할 수 있지만 이는 이는 모재의 가치를 충분히 활용하지 못하는 심각한 낭비이므로 일반 박스빔에 사용되는 판재의 두께는 30mm를 넘지 않는다[1]. 연구를 용이하게 하기 위해 단순 지지판의 두께를 10mm로 가정

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그림 4 균일한 압력 하에서 4면 단순 지지판의 불안정 모드 2 이론 비보강 균일하게 압축된 4면 단순 지지 플레이트의 지지력 계산

211 임계 하중의 유한 요소 솔루션

쉘 요소, 4면 단순 지지 구속조건이 있는 모델 구축 , 양쪽에 F 0=1@106

N의 하중을 각각 추가

하여 정적 시뮬레이션 분석을 수행합니다. Zaili

ANSYS 불안정 모듈을 사용하여 불안정 시뮬레이션을 수행하면 불안정 모드가 그림

4에 표시됩니다.

그림 4에서 볼 수 있듯이 판이 불안정해진 후 2개의 종파와 1개의 횡파가 발생하며 K =0112466이므로 임계값을 계산할 수 있습니다.

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하중 F는:

F =K F 0=112466@105N

불안정 응력(R x )cr 유한 요소:

(R x )cr 유한 요소 =F bt =21078@106N/m 2

#97#Volume 7 Issue 1: Science and Engineering Dong Dashan et al.: AN SY S W 또는 kbench를 기반으로 균일 압축이 간단하게 지원됨 판 철근의 최적 배치

212 임계 하중의 이론적 계산

식(1)에 따르면 균일한 압력 하에서 4면 단순 지지 판의 임계 하중은 다음과 같습니다.

(R x )cr =k P 2D b 2t =k Et 312(1-L 2)P 2b 2t =k Et 212(1-L 2)P 2b 2

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이 플레이트의 경우 k =4, E =211@1011, L =013, b =6m, t =0101m이며 다음이 있습니다:

(R x )cr 이론 =4@211@ 1011@0101212(1-0109)@31142

62=211@106N/m 2 유한요소 계산값이 이론값에 가깝다는 것을 알 수 있으며, (R x )cr 유한요소 U (R x )cr 이론은 유한요소 계산이 신뢰성이 있음을 보여주므로 유한요소 계산을 통해 다음과 같은 관련 문제를 연구한다. 3 균일한 압력을 받는 4면 단순 지지판에 대한 종방향 철근의 최적 배열

균일한 압력을 받는 4면 단순 지지판에 가해지는 힘은 대칭이므로 종방향 철근은 대칭 방식으로 배열되어야 합니다. 철근의 배치는 철판의 임계하중 증가와 큰 관계가 있으므로, 동일한 높이의 철근을 철근할 때 그 수와 분포의 관계를 논의하며, 이를 위해 ANSYS Workbench의 전문 최적화 모듈 Explore를 사용합니다. 최적화 분석 [4]

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그림 5 균일한 압축 철근을 사용하는 단순 지지 플레이트의 개략도 주어진 단순 지지 플레이트에 대해 종방향 철근 레이아웃이 수행됩니다.

그림 5와 같이 길이는 9m, 폭

은 6m, 균일압력 F 0=1@106N, l은 모서리 리브와 플레이트 모서리 사이의 거리, n은 보강재의 수이고, 리브 사이의 간격은 l = (6-2l)/

(n -1)입니다. 여기서 n, h 및 l은 알 수 없는 매개변수이고 나머지는 알려진 매개변수입니다. . 주어진 알려진 매개변수를 가진 보강판의 경우

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임계 하중은 주로 보강재 수, 보강재 간격 및 보강재 간격과 관련이 있습니다. 철근의 높이에 따라 철근의 강성과 유연성이 결정되는데, 철골 구조의 규격에 따르면 일반적으로 강성 철근이 철근에 사용되므로 여기서는 이에 대해 논의하지 않습니다. 철근 높이 h = 012m,

철근 개수와 배치만 분석됩니다.

그림 6 플레이트 가장자리 거리와 하중 계수의 관계

최대 임계 하중을 최적화 목표로 삼아 최적 목표에 도달하면 l 값은 다음과 같이 표시됩니다. 엘*. 그림 6에서 볼 수 있듯이 n =1, l * =3m, K max =0142, n =2, l * =2106m일 때 철근 거리는 l =1188, K max =111입니다.

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8; n =3, l *=115, 보강

거리 l =115m, K max =1184. 보강판의 개수는 세로리브의 분포와 보강판 전체의 임계하중에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

그리고 보강판의 세로리브의 개수도 임계하중에 영향을 미치므로 종방향 보강재의 합리적인 배치는 보강판의 임계 하중을 증가시키는 데 큰 영향을 미칩니다.

위는 보강판에 철근 1개, 2개, 3개를 추가했을 때의 합리적인 철근 배치를 분석한 것입니다. 다음은 철근 1~6개를 사용한 경우의 상황을 종합적으로 분석한 것입니다.

#98# Journal of Yangtze University (Natural Science Edition) 2010년 3월

표 1 보강재 수와 레이아웃 간의 수치 관계(a =10m, b =6m, t) =0101m, h =012m) 철근수

최적 배치의 L 값/m 철근 사이의 거리 l/m 하중

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인자 1

3-01422

2106118811183

11511511844

1117112221465

01951103108601950183174

길이 10m, 폭 6m의 보강판에 대한 최적의 보강 배치는 그림 8에 나와 있습니다. 그림에서 볼 수 있듯이 일반적인 플랜지 플레이트에서는 철근이 거의 균일하게 배열되어 있으며 철근과 모서리 사이의 간격이 일반적으로 철근 간격보다 약간 더 큽니다. 따라서 일반적인 엔지니어링 계산에서는 최적의 설계 요구 사항을 충족하기 위해 직접적으로 동일한 부품의 형태를 취할 수 있습니다.

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참고: 그림의 아래쪽부터 위쪽까지 각각 철근의 개수입니다. 참고: 시리즈 1은 가장 바깥쪽 철근과 보강판 가장자리 사이의 거리를 나타내고, 시리즈 2는 보강재 사이의 거리를 나타냅니다. 2와 3.,4,5,6. 거리, 임계 부하 계수의 변화 추세, 시리즈 3은 불안정 부하 계수를 나타냅니다.

그림 7 철근 수와 레이아웃의 관계 그림 8 판 가장자리 거리 l, 철근 간격 l 및 철근 수의 관계

(h =012m )

4 결론

1) 대형 박스 거더의 플랜지 플레이트를 연구 대상으로 삼고, 박스 거더의 격막 간격을 a, 폭을 플랜지가 b이고 a일 때 /b =113~115일 때 해당 구역의 임계하중이 가장 크고 국부적 안정성이 가장 좋습니다.

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2) 상부플랜지플레이트에 종방향 보강재를 설치할 때 보강플레이트의 분포를 고르게 배치할 수 있어 일반적으로 가장자리 거리를 약간 늘리는 것이 유리합니다. 구조적 안정성을 향상시킵니다.

3) 기존 ANSYS와 비교하여 ANSYS Workbench의 최적화 방법은 더욱 직접적이고 간단합니다. 유한 요소 시뮬레이션과 이론적 계산 결과는 일관되며 유한 요소 결과는 실제적이고 신뢰할 수 있습니다.

[참고자료]

[1] Zhang Changwei 1 강화박판의 내하력에 관한 연구 [D] 1 Shanghai: Shanghai Maritime University, 20061

[2 ] Chen Weizhang 1 크레인 금속구조물 [M ] 1 Beijing: People's Communications Press, 19851

[3] Mei Xiao 1 대형 포트 기계용접 박벽구조물 고장분석 연구 [D] 1 상하이: Tongji University, 20081

18페이지

[4] Li Bing 1ANSYS Workbench 설계, 시뮬레이션 및 최적화[M]1Beijing: Tsinghua University Press, 20081

[ 5] GB50017-2003, 강철 구조물 설계 코드 [S]120031

[편집자] Li Qidong

99# 7권 1호 : Science and Engineering Dong Dashan et al.: AN SY SW 또는 kbench

system을 기반으로 한 단순 지지 플레이트 강화의 최적화된 레이아웃은 낮은 실시간 원격 이미지 모니터를 모니터링하는 데 적합합니다. 저렴한 비용, 넓은 네트워크 범위 및 안정적인 성능이라는 장점이 있습니다1

핵심 단어: GPRS 내장형 시스템; >eless 전송; 이미지 전자 모니터링

89유정 BOP 밸브의 유한 요소 분석 및 구조 최적화

WANG Ru, ZHEN Wa n-lin(T uh a Oilf ie ld Company , Pe tro China, S hanshan838202)

XU Tao-yuan, H U Xia (Yangtz e University, J ingz hou434023)

요약: 3차원 개체 성형 후 및 Pro/E와 ANSYS의 심리스 연결 기술을 통해 이중 게이트 BOP 밸브의 유한 요소 해석을 수행하여 밸브의 응력 분포를 얻었으며 이에 대한 참조를 제공합니다. p>20페이지

유사 쉘 유형 부품의 구조 설계 및 크기 최적화1

핵심 단어: 이중 게이트 BOP 밸브; 응력 분석

92편심 하중을 받는 바인딩 바가 있는 직사각형 CF T 기둥의 거동 CAI Jia n, ZHU Chang-ho

ng, LIN Huan-bin (South China University of Technology, Guang zh ou510640)

요약: 직사각형 콘크리트 충전 강관(CFT)의 구성 관계를 채택하려면 바인딩 바에 대해 편심 하중을 받는 바인딩 바가 있는 직사각형 CFT 스터브 기둥의 지지력에 대한 수치해석은 섬유를 사용하여 수행되었습니다. 금형 방법1 분석 결과는 실험 결과와 일치합니다1 결과는 간격 감소 및 결속 철근 직경 증가에 따라 극한 지지력이 증가함을 나타냅니다. N/N u-M/M u 곡선은 다음과 같습니다. 튜브가 두꺼워질수록 내부는 더 볼록해지고, 외부는 더 볼록해지며, 콘크리트 강도와 단면 폭에 대한 높은 비율이 높을수록 강철 항복 강도는 N에 뚜렷한 영향을 미치지 않습니다. /N u-M/M u 곡선1극한 베어링 용량의 최대 값은 최대 관성 주축 방향과 미니

페이지 22

m 값은 A=45b(사각형 단면)에서 A=90b(최소 관성 주축) 방향입니다.1 일축 하중을 받는 스터브 기둥의 N/N u-M/M u 곡선에 대한 매개변수의 영향 2축 편심 하중은 유사합니다1

주요 단어: 직사각형 콘크리트 충진 강철 튜브(CFT); 스터브 기둥 지지력;

방법

96ANSYS Workbench 기반 균일 압축을 통한 단순 지지 보강판 레이아웃 최적화

페이지 23

DONG Da-shan, WEI Hong-me i (Shang hai M aritime Af f air s Univ esity，Shanghai200135)

요약：연구에 억제 플랜지 플레이트를 사용한 논문, 이를 사각형으로 간단하게 지지하는 보강 플레이트로 추정1ANSYS Workbench w 사각형의 단순 지지판을 시뮬레이션하는 데 사용되는 것처럼 Design Xplorer라는 특수 최적화 모듈을 사용하여 횡방향 배플판과 길이 방향의 보강판을 논리적으로 배치하여 대형 상자형 거더 상부 플랜지에 대한 효과적인 기반을 제공할 수 있습니다. 판의 보강 배치1

핵심 단어: 보강된 NSYS 작업대

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최적 설계 n

100An Experimental CFRP 시트로 균일한 하중을 받는 양방향 슬래브에 대한 연구 LI Yua n(Yang tz e University, Jing zh ou434023)

LIU Jun(Huang Shi I Institute of Technology, Huang sh i435002)

요약: CFRP(탄소섬유강화폴리머) 시트로 접합된 양방향 철근 콘크리트 슬라브에 대한 이론적 연구에 따르면, 실제로는 분명히 뒤떨어져 있습니다. CFRP 시트로 접착된 양방향 철근 콘크리트 슬라브의 기계적 특성은 다음과 같습니다.

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