一种新型销轴支座平面外水平极限承载力的有限元分析
发布时间：2021-03-08 00:32
工程中常常忽略销轴支座的平面外受力情况,可能造成在偶然的、较大的平面外水平荷载作用下耳板的折断.新型销轴支座中橡胶垫的加入改善了传统销轴支座承受平面外水平荷载作用下受力与变形的不确定性.文章利用ABAQUS软件建立新型支座的有限元模型,模拟其在平面外水平荷载作用下的力学性能,通过与现有的试验结果对比,验证了有限元分析的合理性.并进一步运用有限元的结果分析得到了支座的屈服机制、荷载传递规律和影响极限承载力的主要因素.
【文章来源】：西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2020,52(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
测点12
支座试件上下盖板尺寸为500 mm×500 mm,厚20 mm,支座总高度为370 mm,其中,上耳板厚度为16 mm,宽度为300 mm,上组合耳板间距为80 mm,下耳板厚度为20 mm,宽度400 mm,下耳板间距为280 mm,加劲肋板厚度均为12 mm,销孔直径为78 mm,销轴直径为75 mm,销轴所用钢材为调质处理的40Cr,其余部分钢材均选用Q235,并在传统支座加入聚四氟乙烯 - 高阻尼橡胶组合弹簧(橡胶垫与耳板间未做任何粘结处理),试件如图1所示.1.2 有限元模型
新型支座的分析涉及多对两个部件间的接触,文章运用ABAQUS软件对支座建立了A、B两个模型.如图2所示,两个模型的区别在于叠层橡胶垫的建立,模型A是基于橡胶材料试验[12]得到的数据,利用ABAQUS中的Yeoh模型[13]模拟橡胶垫中的橡胶,模型B是基于压缩试验[14]得到的橡胶垫刚度值,用弹簧模拟橡胶垫整体,为了减小计算代价两模型中都只建立了受压缩作用的橡胶垫,并把上下盖板简化为刚性体.接触对主要在以下部位建立:上、下耳板与销轴接触区,销轴盖板与耳板接触区,上、下耳板与橡胶垫接触区,共建立接触8对.考虑到模型涉及接触问题,选择非协调模式单元C3D8I.设置耳板处销孔的网格尺寸8 mm,销轴作为主面的网格尺寸为10 mm,其他部件边缘处设置网格尺寸为20 mm或30 mm.各部件钢材均取近似的双线性模型,即屈服后有线性变化的应变强化.依据材料试验, Q235的屈服强度标准值为225 MPa,极限强度标准值为375 MPa,调质40Cr的屈服强度标准值为700 MPa,极限强度标准值为880 MPa.1.3 加载制度
本文编号：3070086
【文章来源】：西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2020,52(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
测点12
支座试件上下盖板尺寸为500 mm×500 mm,厚20 mm,支座总高度为370 mm,其中,上耳板厚度为16 mm,宽度为300 mm,上组合耳板间距为80 mm,下耳板厚度为20 mm,宽度400 mm,下耳板间距为280 mm,加劲肋板厚度均为12 mm,销孔直径为78 mm,销轴直径为75 mm,销轴所用钢材为调质处理的40Cr,其余部分钢材均选用Q235,并在传统支座加入聚四氟乙烯 - 高阻尼橡胶组合弹簧(橡胶垫与耳板间未做任何粘结处理),试件如图1所示.1.2 有限元模型
新型支座的分析涉及多对两个部件间的接触,文章运用ABAQUS软件对支座建立了A、B两个模型.如图2所示,两个模型的区别在于叠层橡胶垫的建立,模型A是基于橡胶材料试验[12]得到的数据,利用ABAQUS中的Yeoh模型[13]模拟橡胶垫中的橡胶,模型B是基于压缩试验[14]得到的橡胶垫刚度值,用弹簧模拟橡胶垫整体,为了减小计算代价两模型中都只建立了受压缩作用的橡胶垫,并把上下盖板简化为刚性体.接触对主要在以下部位建立:上、下耳板与销轴接触区,销轴盖板与耳板接触区,上、下耳板与橡胶垫接触区,共建立接触8对.考虑到模型涉及接触问题,选择非协调模式单元C3D8I.设置耳板处销孔的网格尺寸8 mm,销轴作为主面的网格尺寸为10 mm,其他部件边缘处设置网格尺寸为20 mm或30 mm.各部件钢材均取近似的双线性模型,即屈服后有线性变化的应变强化.依据材料试验, Q235的屈服强度标准值为225 MPa,极限强度标准值为375 MPa,调质40Cr的屈服强度标准值为700 MPa,极限强度标准值为880 MPa.1.3 加载制度
本文编号：3070086
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