示例概述

在此示例中，您将了解梁模型创建的基本步骤, 啮合, 材料, 边界条件和载荷输入. 将使用线性静态和线性屈曲分析进行分析.

本教程中显示的示例是总长度为 1700 毫米和深度 500 毫米. 网有厚度 2 mm 并且有两个腹板开口 (圆形的形状) 有直径 400 毫米和 350 毫米. 顶部和底部法兰的宽度 100 毫米和厚度 8 毫米. 梁腹板由竖向加劲肋和纵向加劲肋从两侧加固 (在尽头). 垂直加劲肋构成两个主腹板的长度 750 毫米. 所有加强筋都有宽度 50 毫米和厚度 12 毫米. 梁由位于中间垂直加强筋顶部的集中垂直力加载, 梁在第二根和第四根竖向加劲肋下方有两个支撑.
梁由具有屈服应力的钢制成 230 网状 MPa, 和 245 MPa 其他元素.

当前示例代表论文中的实验测试 “穿孔钢板梁受剪载荷的极限特性. 阿里雷萨巴赫拉米, 马赫迪纳贾纳萨布. 开放建筑与建筑技术期刊”.

步 1. 网络

在 Web 面板中用长度定义 web (大号) 1700 毫米, 深度 (H) 500 毫米和厚度 (Ť) 2 毫米.

步 2. 法兰

在 Flange 面板中定义顶部和底部法兰腹板的全长 (大号) 1700 毫米, 具有起始和结束宽度 (b) 100 毫米和厚度 (Ť) 8 毫米

步 3. 垂直加强筋

在垂直加劲肋面板中定义带跨度的加劲肋 (SL) 100, 750, 750 和 100 距梁左侧 mm. 用宽度定义它们 (乙) 50 毫米和厚度 (Ť) 12 毫米.

步 4. 纵向加强筋

在 Longitudinal Stiffener 面板中定义 6 加强筋. 在光束的开始 (SL: 0 毫米) 定义 3 带长度的加强筋 (大号) 100 毫米和从顶部的位置 (ST1, ST2) 125, 250, 和 375 毫米. 其他三个加强筋从远处开始 (SL) 1600 毫米. 宽度 (乙) 和厚度 (Ť) 与垂直加强筋相同.

步 5. 网络开口

在 Web Openings 面板中定义两个开口. 它们都有 CIR 形状 (圆形的形状) 有一个半径 (P1) 200 和 175 毫米. 一个开口安排在 (SL) 475 从左边开始, 第二个在 750 毫米. 开口中心从顶部偏移 (英石) 上 250 毫米.

步 6. 网格划分

在网格面板中，将边长上的网格元素大小定义为 25 毫米, 在开口长度上为 15 毫米. 的 25 mm 边长将适用于 web, 法兰, 和加强筋边缘. 的 15 mm 开口长度将应用于开口边缘. 点击 Preview 按钮可以看到潜在的 FE 节点分布. 单击“生成”按钮创建用于分析的 FE 网格.

步 7. 边界

在 Boundary Stiffeners 面板中定义梁的约束. 这里一根销钉和一根滚轮支撑在加强筋的底部 2 和加强筋 4. 定义表中的前两行为加劲肋的左右部分 2 (名称: V2L, V2R). 定义要约束的加劲肋的一侧 (乙). 按照全局轴定义节点的限制 (固定支撑只有一个绕 z 轴旋转的释放). 表中另外两行对应滚轮支撑, 在垂直加强筋的部分下方 4 (名称: V4L, V4R). 梁没有横向平移. 定义下一个 4 加强筋 V2R 右侧表中的行, V3R, V4R, 选择 ET 和 EB, 并仅沿 Z 轴定义限制. 单击“预览”按钮以查看具有约束的节点.

步 8. 负荷

在 Stiffener Loads 面板中定义梁中间的集中载荷. 负载有价值 40 kN 并将应用于两个垂直加强筋的顶部. 在表中定义两行, 选择加劲肋的左右部分 3 (V3L, V3R). 施加一半的负载 (Fz: 20 千牛) 到顶部 (Ť) 加强筋各部分. 点击Preview可以看到负载在FE节点中的分布情况.

步 9. 分析

在 Analysis Type 面板中选择 Linear Static 并单击 Analysis 按钮.

步 10. 位移结果

在“结果”面板中，从下拉列表中选择结果类型. 显示模型的变形视图及其变形比例.

步 11. 压力结果

选择结果类型‘S, stress' 检查应力分布等高线. 选择不同的应力分量并显示轮廓. 正常压力 (XX) 值是 308 MPa 且超过腹板的屈服应力 230 兆帕. 这表明腹板中出现了塑性应变区. 在下一个教程中，将更详细地研究该梁的可塑性.

步 12. 线性屈曲分析

现在研究梁的线性屈曲形状和临界屈曲力. 选择“线性屈曲’ 在分析类型面板中. 选择必要数量的屈曲形状, 或“自己的模式”. 通常, 对于当前类型的光束分析, 3-5 模式就足够了. 单击分析按钮.

步 13. 屈曲结果

在线性屈曲结果面板中，您可以选择结果模式. 这里有 3 具有相应屈曲载荷因子的模式. 如果将该系数乘以施加的载荷值，您将得到临界线性屈曲力. 例如, 用我们施加的力 40 kN 临界屈曲载荷为 Fcr = 0.965 X 40 = 38.6 千牛. 在实践中, 这意味着如果将这个临界载荷施加到结构上, 然后结构在线性屈曲稳定性方面变得不稳定. 单击“显示”按钮后可以看到屈曲形状. 潜在屈曲形状主要位于腹板周围. 这种屈曲称为局部屈曲. 使用这些结果可以确认结构没有足够的能力来承受这种施加的载荷. 实验测试结果也证明了这一点. 根据实验，临界力低于 40 千牛.

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