支撑座结构有限元分析案例

模型材料属性：

模型的材料是Q23B，弹性模量为2e5MPa，泊松比为0.3，许用应力为113MPa。双击Workbench界面中的Engineering Data，再双击Isotropic Elasticity填入弹性模量和泊松比，具体添加值如图1所示。

图1材料属性

一、支座

图4.1 支座结构

需要源文件与三维模型联系扣扣2386317960

1、网格划分

设置单元大小为10mm，采用六面体体单元对模型进行网格划分。模型网格单元总数为39844，节点为138416，如图4.2所示。

图4.2 网格模型

2、载荷与约束

1）施加约束。根据支座实际工作的情况，对支座实际工作过程中相应的位置施加约束。支座在实际在工作中低板底面固定。点击supports，选择 Fixed Support, 然后选择支座的底面，从而限定了支座在工作时的位置，如图4.3中A处的位置所示。

2）施加载荷。由于空罐自重G=48236.2kg，（重力加速度取g=9.807mm/s^2，方向沿Y轴负方向），共设置7个支座均布，因此单个支座受力为F=Gg/7=67579N,在Workbench界面中设置，如图4.3中B 处的位置所示。

图4.3 载荷与约束

3、求解结果

当约束和载荷施加完成后，我们需要添加求解参数，我们首先选择Deformation中Total生成机架的总变形云图，然后选择Stress中的Equivalent(Von-Mises)查看机架的等效应力。添加好了求解内容后，我们点击Solve,然后将会求得结果，保存数据，结果如图4.4、图4.5所示。

图4.4应变云图（最大变形为0.074mm）

图4.5应力云图（最大应力97.39MPa）

经过ANSYS Workbench软件处理后，得出了支座的最大变形量为0.074mm, 位于支座最底部，如图4.4所示。根据《钢结构设计规范》，钢材在工作的过程中最大变形量应该小于L/250(L为支座的高度)，即为安全工作，该机架的高度为L=720mm，L/250=2.88mm,该支座的最大变形量Dmax=0.074mm，远小于2.88mm。通过上面图4.5可知支座受到的最大应力值为97.39MPa，位置位于支座的低板与筋板交接处，小于 Q235B的许用应力113 MPa，因此满足设计要求。