铸钢空心球节点与焊接空心球节点的性能比较

铸钢空心球节点是一种新兴的节点形式,而焊接空心球节点是工程中已被广泛采用的节点形式。本文首先将铸钢空心球节点与焊接球节点在材质与节点构造两方面进行了比较分析,研究了两节点材质与构造的差异。然后利用有限元软件ANSYS对比分析了两类节点的应力分布特点及破坏机理,得到了铸钢空心球节点的受力特性。最后通过与焊接球节点设计方法的比较,探讨了铸钢空心球节点的设计与计算方法。本文的研究结果不仅对推广铸钢空心球节点在工程中的应用具有指导意义,而且可为我国即将编制的铸钢节点规范提供参考。     

铸钢空心球管节点的设计与研究

铸钢空心球管节点是一种新型的铸钢节点形式．本文通过对重庆奥林匹克体育中心工程中的铸钢空心球管节点的设计与有限元分析的研究以及节点的足尺模型试验研究，探讨了该类型节点的设计过程与分析方法，得出节点的空间受力特点，并对该类型节点的设计提出几点建议．本文的研究结果不仅对推广铸钢空心球管节点在工程中的应用具有一定的实际意义，而且可为即将编制的铸钢节点规范提供参考．     

铸钢空心球管节点的设计与研究

铸钢空心球管节点是一种新型的铸钢节点形式.本文通过对重庆奥林匹克体育中心工程中的铸钢空心球管节点的设计与有限元分析的研究以及节点的足尺模型试验研究,探讨了该类型节点的设计过程与分析方法,得出节点的空间受力特点,并对该类型节点的设计提出几点建议.本文的研究结果不仅对推广铸钢空心球管节点在工程中的应用具有一定的实际意义,而且可为即将编制的铸钢节点规范提供参考.     

铸钢空心球管节点的破坏机理分析与承载力影响因素

铸钢空心球管节点是一种新兴的节点形式，通过对多种不同尺寸的铸钢空心球管节点进行非线性有限元分析，研究了节点的塑性区扩展过程、变形过程、破坏机理及节点几何参数对其承载力的影响，获得了节点承载力的主要影响因素及其影响规律，为铸钢空心球管节点的设计提供了理论依据.研究结果可为我国即将编制的铸钢节点规范提供参考.     

受压焊接空心球节点火灾下的性能分析

受压焊接空心球节点火灾下的性能分析基于火灾下网格结构的性能和受力特征,根据欧洲规范和国际标准升温曲线(ISO834),对单向受压焊接空心球节点火灾下的性能进行了非线性有限元数值模拟,分析了节点的温度场分布规律和影响因素.通过分析火灾下节点的应力和位移变化特征,确定了其破坏模式.结果表明:增大焊接钢管的壁厚和降低焊接空心球实际承受的荷载可以有效地延长受压焊接空心球节点的极限耐火时间;钢管根部是火灾下受压焊接空心球节点的薄弱环节.     

铸钢空心球管节点承载力简化计算方法的研究

铸钢空心球管节点是一种新兴的节点形式。利用非线性有限元方法研究了铸钢空心球管节点的应力分布规律、破坏模式以及节点几何参数对节点承载力的影响。研究结果表明:铸钢空心球管节点的承载力主要与材质强度、球外径、球壁厚、铸钢管外径、铸钢管与球交界处的倒角半径五个因素有关,并据此计算了几十种不同规格的铸钢空心球管节点的承载力。最后运用二元线性回归拟和了节点的承载力简化计算公式,将公式计算结果与有限元分析结果相比较,两者吻合较好。     

铸钢空心球管节点受压极限承载力数值分析

采用四节点轴对称固体单元对受压的铸钢空心球管节点进行了非线性数值分析,通过比较实验结果与数值分析结果确保数值分析的可靠性后,由数值分析结果得出了铸钢空心球管节点受压状态下的应力分布、塑性发展过程以及破坏机理．进而为铸钢空心球管节点构造的优化设计提出了依据和建议并确定了铸钢空心球管节点受压时为弹塑性压曲破坏．在分析铸钢球管节点相关参数对该节点受压极限承载力的影响的情况下,采用以最小二乘法为原理的线性回归模式对铸钢空心球管节点受压承载力公式进行了回归,得出了铸钢空心球管节点的受压承载力公式．     

焊接空心球网架节点的质量控制

本文对焊接空心球网架节点的质量控制进行了论述，在已有研究成果的基础上，结合作者设计、施工经验，提出了在施工中采取的措施、方法和施工过程控制的几点建议。     

空间网架焊接空心球节点承载力研究

对焊接空心球节点,采用ANSYS9.0程序进行了承载力的模拟分析计算,获得了球节点受拉压时壳面弹塑性应力和变形分布规律,定出了破坏带区域在球壳中的确切位置.根据焊接空心球节点的受拉失效机理,提出了球节点塑性失效破坏的三维应力状态分析模型.进而研究了球体-焊缝-钢管一体复杂应力状态下的极限受力分析.应用极限状态计算理论得到焊接空心球节点抗拉承载力计算公式.基于空心球节点受压破坏机理的探讨和试验数据的统计分析,以若干变参数的线性回归方法,获得球节点受压承载力计算公式.数据结果表明,所得空心球节点承载力公式计算值与试验值拟合精度较好.     

平面内三向轴压和弯矩共同作用下焊接空心球节点承载力

根据理想弹塑性应力－应变关系和Von-Mises屈服准则，考虑几何非线性影响，建立了焊接空心球节点的有限元分析模型，对在平面内三向轴力作用以及平面内三向轴力与弯矩共同作用下的焊接空心球节点的承载能力进行了非线性有限元分析.参数分析结果表明，在平面内三向轴力作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、球壁厚以及荷载比值有关；在平面内三向轴力与弯矩共同作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、偏心距、球壁厚以及荷载比值有关.根据有限元分析结果给出了焊接空心球节点承载力的实用计算公式.当两侧钢管的直径不同时，计算采用较大钢管的直径；当钢管间的夹角为45°～75°时，计算公式仍可以近似采用.     

网架焊接空心球节点受压承载力的有限元分析

本文采用８结点４０自由度剪切厚壳单元对网架焊接空心球受压节点进行了弹塑性分析，通过对各种尺寸的节点不同加载方式的计算，分析了球面的塑性分布，应变及位移的分布和变化规律，以及球体和钢管的尺寸，加劲肋与否，加载方式等因素对球体承载力的影响     

矩形钢管焊接球节点的有限元分析与试验研究

为了解轴力、弯矩及两者共同作用下矩形钢管焊接空心球节点的受力性能与承载能力，进行了有限元分析和试验研究.采用理想弹塑性应力-应变关系、Von-Mises屈服准则，建立了基于几何非线性的有限元模型，对承受轴力、弯矩及它们共同作用的矩形钢管焊接球节点进行了大量的有限元参数分析.对4个典型足尺节点进行了试验研究，直观了解节点的受力性能和破坏机理，并验证了有限元模型的可靠性.研究表明，轴力和弯矩共同作用的焊接球节点的轴力-弯矩相关关系与节点的几何参数无关，极大地简化节点承载力的计算方法.     

Shear performance analysis of a heavy-duty universal hinged cast steel support

This paper presents the shear performance analysis of a heavy-duty universal hinged cast steel support with the largest bearing capacity. The effect of 9 parameters ( 52 specimens) ,i. e. height of the upper support,depth of the ring of the upper support,depth of the top plate of the bottom support,height of the ribs of the bottom support,depth of the ribs of the bottom support,bolt hole diameter,number of the ribs of the bowl,depth of the ribs of the bowl,and yield strength of the material,were analyzed with a 3-dimensional elastic-plastic finite element model in which the nonlinearities of geometry,material and contact were all considered. Analysis shows that height of the upper support,depth of the ring of the upper support and yield strength of the material have a great effect on the mechanical performance of the support. Height of the upper support has the largest effect on performance price ratio of the support,and the maximum effect can be up to 160% . Depth of the top plate of the bottom support,height of the ribs of the bottom support and depth of the ribs of the bottom support have a medium effect on performance price ratio of the support,and the effect is within the limit of 15% 19% .     

16MnR钢特厚板焊接接头组织性能的实验研究

采用直流正接埋弧自动焊法,对60 mm厚16MnR钢特厚板实施焊接,焊接电流为450 A,焊接速度为140mm/min.观察和分析了焊接接头金相组织,测量了焊接接头表面的显微硬度.结果表明,在本文的焊接实验条件下,焊缝外观平整、组织均匀,在焊缝的热影响区显微硬度达到最大,硬度最低的区域为母材,焊缝质量可以满足使用要求.