【iSolver案例分享66】钢结构支架强度分析

1、引言

iSolver为一个完全自主的面向工程应用的通用结构有限元软件，对标Nastran、Ansys、Abaqus设计和实现，具备结构有限元常用分析类型和单元、材料、载荷等基础算法和组件，精度与Abaqus精度一致。本文以钢结构支架为例，在iSolver软件中建立钢结构支架模型，分析压力载荷对支架影响，演示了iSolver建模与仿真分析流程，并将iSolver和Abaqus计算结果进行对比。

2、模型建立

钢结构支架采用壳单元结构，矩形板长×宽为300mm×180mm，方管边长为20mm，高度为100mm。 本文通过shell菜单栏中Rectangle选项，建立长×宽为300mm×180mm的板模型，如图1所示。

图1钢结构支架矩形板建模操作

 

通过Element Edit 菜单栏中Extrude选项，将板模型中的网格边线拉伸为面单元，拉伸高度为100mm，形成方管模型，如图2所示。

 

图2钢结构支架方管建模操作

钢结构支架划分网格后，模型如图3所示。

 

图3钢结构支架模型图

3、赋予材料截面属性

材料使用Q235钢，材料属性如图4所示。截面属性如图5所示，壳单元厚度为1.5mm。

图4材料参数

 

图5截面属性参数

4、设置边界条件

对钢结构支架中的方管底部进行固定约束，矩形板上表面施加0.05N压力载荷，边界条件如图6所示。

 

图6 模型边界条件

5、结果对比

采用静力通用分析步进行求解，iSolver求解完成后，将iSolver导出的inp文件导入Abaqus中进行求解，iSolver和Abaqus分析结果如下。

5.1 应力云图对比

 

图7 iSolver应力云图

 

 

图8 Abaqus应力云图

 

5.2 位移云图对比

 

图9 iSolver位移云图

 

图10 Abaqus位移云图

由以上结果云图分析可知，iSolver和Abaqus两个求解器对同一模型分析的结果同一性较好，应力应变的最值发生位置一致，具体数值分析见表1。

表1 iSolver和Abaqus分析结果对比表

	iSolve	Abaqus
总应力（Mpa）	218.2	218.2
总位移（mm）	0.59	0.59