钢管空间桁架设计施工新技术——FastFRAME钢管空间桁架设计施工软件

本文分析了钢结构建设中钢管空间桁架的优点和在设计，生产和施工中的主要技术难题，介绍了FastFRAME钢管空间桁架设计施工中的使用方法和主要功能，阐明了推广使用FastFRAME钢管空间桁架设计施工软件可有效提升钢结构企业竞争力。     

安全与高效双得 吉尼高空作业平台助力成都国际博览城项目建设

正中国西部国际博览城(以下简称西博城)坐落在成都天府中央公园以东,建筑面积约57万m~2,展馆面积达30万m~2,包括5个展厅和1个多功能厅,总投资约200亿元人民币,预计将在2016年6月初完成一期工程,届时它将成为我国西部最大的国际会展中心。西博城采用钢筋混凝土框架结构,屋面采用管桁架加网架结构。作为亚洲最大的钢结构项目,中国西部国际博览城场馆内的钢结构立柱高达35m左右,屋顶面积达30万m~2,为此整个工程所涉及到的高空作业项目繁多,且工作量庞大。在项目初期,承包方计划采用脚手架、     

杜邦支持香港薄膜光伏屋顶项目

杜邦公司与香港主要能源企业香港电灯有限公司（简称"港灯"）合作,支持后者兴建和营运香港最大的薄膜光伏屋顶项目。该屋顶项目拥有550 kW发电能力,年产能62万kWh,有助于每年抵消约520tCO₂、2.9tSO₂和1.4tNO₂的排放。除了提供薄膜光伏组件,杜邦太阳能还协助港灯进行了系统设计及牵涉所有光伏系统相关部件的光电系统总成本管理,以优化性价比。     

钢管桁架吊装节点受力有限元分析

为确保大型钢管桁架吊装过程的安全,吊装节点的局部稳定性计算不可缺少.以某钢管桁架整体吊装工程为例,介绍了吊装节点受力的有限元分析过程.首先通过3D3S软件计算出吊装节点的内力,然后在ANSYS Workbench软件中建立吊装节点的有限元分析模型,进行四面体网格划分,在钢丝绳与钢管、连接板件间建立绑定接触和在钢管与连接板件间建立共节点连接,再将对应的内力施加到相应的钢管截面网格上,并约束钢丝绳.最后进行计算分析,得到吊装节点位置各钢管与连接板件的应力和变形数据.依据有限元分析结果,在吊装节点应力和变形值超标的部位采取加固措施,确保吊装过程的安全.     

钢管桁架吊装节点受力有限元分析

为确保大型钢管桁架吊装过程的安全,吊装节点的局部稳定性计算不可缺少.以某钢管桁架整体吊装工程为例,介绍了吊装节点受力的有限元分析过程.首先通过3D3S软件计算出吊装节点的内力,然后在ANSYS Workbench软件中建立吊装节点的有限元分析模型,进行四面体网格划分,在钢丝绳与钢管、连接板件间建立绑定接触和在钢管与连接板件间建立共节点连接,再将对应的内力施加到相应的钢管截面网格上,并约束钢丝绳.最后进行计算分析,得到吊装节点位置各钢管与连接板件的应力和变形数据.依据有限元分析结果,在吊装节点应力和变形值超标的部位采取加固措施,确保吊装过程的安全.     

基于Midas/Civil的自动抹灰机非对称桁架优化设计与试验

针对初步设计的自动抹灰机横移导轨非对称桁架需要轻量化和减小挠度、扭转变形等问题,采用专业钢架有限元软件Midas/Civil与双因素无重复试验相结合的方法,分析了非对称桁架在静恒载作用下的挠度、扭转变形量和强度等。通过对不同型号的方形钢管的组合验证,得到符合自动抹灰机横移支撑桁架的结构。最后通过试验证明了该方法的有效性,在满足桁架轻量化的同时,提升了桁架抗弯扭性能。专业钢架分析软件的使用方便了设计者的操作,提升了工作效率,对自动抹灰机的桁架设计具有重要的参考价值。     

桁架支撑机翼布局客机的机翼质量计算

未来客机有可能采用桁架支撑机翼布局型式。针对桁架支撑机翼质量计算问题,采用基于结构有限元模型的优化方法对机翼结构尺寸进行设计,根据优化结果和经验方法估算整个桁架支撑机翼结构质量。优化设计结果表明,最大应变和发生屈曲处均位于桁架与主机翼连接处,主机翼的结构尺寸主要由应变约束决定,桁架的结构尺寸主要由屈曲约束决定。质量计算结果表明,桁架支撑机翼质量占全机质量的13.2%,与常规布局飞机机翼质量占全机质量的百分比相当。     

轻载长悬臂桁架结构的优化设计

以轻载长悬臂桁架为研究对象,分析其受力特征,建立以结构总质量为优化目标,以结构强度、刚度、局部稳定性等为约束条件的数学优化模型;通过Design Exploration工具对局部求解区间内的弦杆与腹杆外径寻优求解,得到相同结构、不同载荷条件下的优化解及灵敏度分析图,结果表明:增大弦杆外径可有效提高桁架整体结构强度和刚度,但腹杆对结构刚度和强度的影响效果较复杂,该结论对结构改进与类似结构设计具有一定的指导意义.最后对优化求解后的桁架结构进行有限元分析,由最大组合应力云图和总变形云图可知,优化后的桁架能满足设计要求且结构材料得到了充分利用,该设计方法较传统设计方法效率更高、设计结果更合理.     

面向支撑力分布的桁架结构设计方法

在某些桁架设计中存在实现特定支撑力分布规划需求,为此提出一种能够在桁架结构的支撑位置形成特定支撑力分布的设计方法。该方法以最小化实际支承与设计目标之间误差为目标,将力学求解与启发式算法相结合。首先由刚度方程推导出一种搜索方向求解算法,再以该方向与启发式算法相结合进行优化搜索。由于外部施加力是影响支撑力分布的重要因素,所提方法在对桁架结构进行尺寸优化之外,也将外部施加力作为设计参数进行考量。引入最大允许支撑力偏差的概念,用以计算外部施加力的搜索边界。通过实际案例进行了验证了该方法的有效性与实用性。结果表明,所提方法根据实际需求设计出了具有特定支撑力分布的桁架结构。和传统启发式算法相比,该方法具有更好的性能。     

含结构惯性载荷作用桁架结构的弯曲应力及其控制

结构惯性载荷所占成分较大的桁架结构,需考虑其对杆单元弯曲应力的影响及其控制。针对该问题,可用桁架结构分析方法求解杆内轴向应力,再用受横向均布载荷梁的分析方法求解杆内最大弯曲应力,将两者相加以确定杆内最大总应力。继而,采用控制细长比的方法,以控制横向惯性载荷引起的最大弯曲应力,并讨论相应的屈曲条件以确定许用轴向压应力。运用应力比法对多工况下应力约束桁架结构进行最轻化设计,以含惯性载荷作用的3杆和10杆桁架结构优化为例,验证该控制最大弯曲应力方法的必要性与有效性。     

自动扶梯桁架的有限元分析

推导扶梯桁架的有限元理论,利用Pro/mechanica对扶梯桁架进行静态分析,研究其力学特性,计算在扶梯桁架承受最大工作载荷时桁架结构的最大内应力和最大挠度。根据材料的屈服强度与软件模拟的结果进行对比,得出材料是否符合满足强度和国标的要求。     

某吊舱转接桁架结构静力特性分析

针对某吊舱转接桁架结构的实际情况,采用有限元进行建模,模拟了在最大载荷作用下该结构的受力特性,验证该吊舱转接桁架结构能够满足使用要求,为其进一步的优化设计提供了可靠的理论依据。     

美国将建该国最大太阳能发电厂

美国太阳能公司SunPowet日前宣布该公司将在弗罗里达州建设该国最大太阳能电厂。与多数大型太阳能发电厂不同,SunPower项目将使用家用的屋顶太阳能电池板。该电厂将建设在弗罗里达州的DeSoto县,装机为2．5万千瓦,足以为1．875万个家庭提供电力。SunPower还将在肯尼迪航天中心附近建设1万千瓦太阳能发电装置。两个太阳能发电厂均由弗罗里达电力和电灯公司拥有和运行。     

80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析

履带起重机的臂架是由钢管焊接而成的大型空间超静定桁架结构,工程中常使用有限元法来进行设计计算,然而由于钢丝滑轮系统难以模拟,计算时仅取臂架本身作为计算模型,其他结构对臂架的作用难以完全等效。不能完全模拟臂架的实际受栽状态。针对上述问题,本文以Ansys CAE软件为平台,建立了臂架系统整体有限元分析模型,在应力分析的基础上,提出了强度、刚度及稳定性评定方案,据此对该履带起重机的臂架进行评定。     

基于有限元法的800MN模锻机工装桁架结构分析

工装桁架为800 MN模锻机安装过程中的辅助结构,在考虑工装桁架C形板安装细节的基础上,应用Ansys软件对工装桁架在C形板安装过程中的力学行为进行有限元分析,计算工装桁架结构在C形板安装过程中的最大应力和最大位移,求出桁架结构的临界失稳载荷,为今后大型设备的辅助安装提供参考。     

履带起重机桁架臂节修复工艺

履带起重机吊臂大多采用桁架结构,桁架由低合金高强度的钢管焊接而成,其主要由主弦管、腹管及铰耳等组成,如图1所示。作为履带起重机最重要的受力结构部件,吊臂承载着履带起重机吊起重物的全部质量。吊臂的主弦管一旦受损变形,将使吊臂整体失去稳定性,严重影响吊臂及整机作业安全。本文结合一款进口大型履带起重机多节吊臂受损变形修复实例,重点介绍吊臂主弦管修复工艺及臂节拼装工艺。     

北重集团P92钢管首次应用于海外燃机项目

正近日,中国兵器工业集团内蒙古北方重工业集团有限公司成功中标中国机械设备工程股份有限公司总包的巴基斯坦吉航1263 MW超超临界燃机电站P92四大管道项目。据悉,该项目在2019年建成投产后,将成为巴基斯坦最大的燃气电厂,每小时发电超过126万度,相当于巴基斯坦近400万户家庭的用电总量。这次中标,是北重集团P92钢管在海外燃机项目上的首次应用,也是北重集团积极投身"一带一路"的真实写照。北重集团的P91、P92钢管凭借良好质量、稳定性能,已使我国超超     

贵州国际山地旅游联盟总部大楼钢结构管桁架建模与优化

为减少用铜量,降低项目成本,对管桁架结构与尺寸进行优化.以贵州国际山地旅游联盟总部大楼的钢结构为研究对象,根据钢结构管桁架特点,对管桁架进行受力分析,以强度约束、稳定性约束与尺寸约束为条件,以管桁架体积为目标函数建立数学模型,运用MATLAB优化模块编写相应m文件,对管桁架数学模型进行求解.优化结果表明:管桁架平均直径...     

探伤样棒搬运的双桁架机器人系统设计

在特种钢材出厂前,为了保证所生产钢材的表面和内部质量需要通过探伤机进行检测,探伤机通常每工作4～8 h或更换棒材型号时都需要进行校准工作。在探伤机的校准过程中,需要进行样棒的搬运及存储工作。针对该工作,研制了一套双桁架机器人系统。文中主要介绍探伤样棒搬运的桁架机器人系统的组成、机械结构、控制系统等,并且详细介绍了桁架机器人系统样棒取放的工作流程。     

清窑机长悬臂桁架结构的有限元分析及优化设计

以清窑机的长悬臂桁架结构为研究对象,分析其力学特征,确定以空载和工作状态两种工况为设计计算工况;采用Design Modeler建模工具,以概念建模方式建立了桁架的圆管截面、线体单元的三维模型;通过有限元分析模块Static Structural对桁架结构在空载与工作状态分别进行静力学分析,得其最大组合应力与总变形云图;以桁架结构质量为优化目标,以材料强度、结构刚度与腹杆固定壁厚为约束条件,通过Design Exploration工具优化桁架的弦杆与腹杆外径,优化后的桁架结构质量由4 627 kg减少到3 466 kg,减轻约25%,减少平衡配重约48 000 N·m,达到了结构优化设计、降低设备成本的目的。