内嵌向心关节轴承的装配式铸钢节点破坏机理及优化

作者：刘飞禹; 李佳春; 卢旦; 苏国

来源：四川建筑科学研究, 2014, 40(04): 45-66.

• 铸钢节点
• 优化分析
• 向心关节轴承

为了研究内嵌向心关节轴承的装配式铸钢节点的受力性能,找出更为合理的构造,采用ANSYS对装配式铸钢节点及其内嵌向心轴承的受力情况进行了有限元分析,并对铸钢节点的复杂受力部分进行了优化设计。首先,通过在1.2倍受拉设计荷载作用下,铸钢件A和向心关节轴承内环表面上4个应变较大的点与足尺试验结果的对比,验证了有限元模型的正确性;然后采用有限元模型计算了向心关节轴承在1.7倍受压荷载设计值作用下内环的三维受力情况,分析了其破坏机理;最后,在保证质量与体积的比值最小且最大应力在控制范围内的目标下,对向心关节轴承中销轴和内环的尺寸参数进行了优化设计。研究结果表明,与试验只能测得铸钢件表面的应变相比,采用三维有限元分析能更加真实完整地反映向心关节轴承的应力应变情况,而优化分析可在保证结构可靠度的同时,进一步提高向心关节轴承材料的利用率。

• 单位
  上海大学; 上海现代建筑设计（集团）有限公司; 上海市政工程设计研究总院