摘　要:針對石油管道桁架結(jié)構(gòu)的實際情況,對該結(jié)構(gòu)進行了有限元建模,模擬了靜力荷載作用下桁架結(jié)構(gòu)的受力性能, 并對理論計算和數(shù)值模擬結(jié)果進行了比較,分析了桿件的相關(guān)力學性能。

關(guān)鍵詞:桁架結(jié)構(gòu),靜力性能,有限元分析,計算模型

        ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電磁學、聲場和耦合場分析于一體的大型通用有限元CAE軟件,廣泛運用于機械制造、石油化工、航空航天、交通運輸、能源、土木建筑等工業(yè)領域及科學研究。一個典型的ANSYS分析過程包括三個步驟:創(chuàng)建有限元模型、施加載荷并求解、查看分析結(jié)果。
       ANSYS軟件功能的強大與它擁有的眾多應用模塊是分不開的,在有限元分析過程中,通常主要使用以下三大模塊:前處理模塊(PREP7)、分析計算模塊 (SOLUTION)和后處理模塊(POST1與POST26)。 某鋼管焊接而成的桁架結(jié)構(gòu)如圖1所示,用于承受上部兩根石油管道全部重量,并已知如下計算資料:管道1重量為2 000 N, 管道2重量為1 000 N,鋼材彈性模量為3.6×109MPa,泊松比取 0.30,橫截面面積均為0.50 m2。 ANSYS11.0增加了許多功能,如:改進接觸單元算法、新的材料曲線擬合、子模型分析模塊化及支持外形記憶模型等;并且運行更加快捷、界面更加完善。ANSYS提供了多種輸入方式:菜單方式、命令方式、函數(shù)方式,或這些方式的組合。
       菜單方式是用鼠標在ANSYS菜單上進行選取,ANSYS通常會彈出各種對話框,以完成各項操作,對于新手來說,該種方式最簡單。任何一個實體模型都是由點、線、面和體組成的,這些基本的點、線、面和體在ANSYS中稱為圖元。圖元由低到高的排列順序是:關(guān)鍵點、線、面、體、節(jié)點、單元。點連接成線,線構(gòu)成面,面構(gòu)成體。因此, 有兩種實體建模方法:自底向上法和自頂向下法。