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把仿真做可靠的方法和价值!以钢结构设计国标美标欧标为例!校核强度刚度稳定性的区别!

4天前浏览16

把仿真做可靠    

    学习工程仿真分为两步。第一步,操作仿真软件;第二步,把仿真做可靠。大部分仿真教学都停留在仿真软件操作。    
    要把仿真做可靠,必须和三个方面结合:第一,理论;第二,规范;第三,测试    
    对于简单模型,比如一根杆、一块板、一个单自由度振动系统等。有成熟的理论计算公式,当然可以验证仿真结果是否足够精确。
   
    对于实际工程结构或机械产品,由于结构和工况复杂,不存在精确计算公式。此时仿真只能和规范或测试结合
   
   

    仿真能和测试结合当然好,但测试成本和周期太高。所以,仿真必须和规范结合,这是提高仿真可靠性的最重要手段。

钢结构设计标准

    在《钢结构设计标准》GB50017-2017中,对构件的受力分析包含:受拉、受压、受弯、及其组合。 对构件的截面校核包含:强度校核、刚度校核、稳定性校核    

    毫无疑问,可以使用有限元仿真计算结构的内力,这也是目前最主流的做法。但截面校核则分为两种方法:    
    第一,公式法《钢结构设计标准》就是这种方法;
   
    第二,仿真法。利用仿真校核强度和刚度,目前可以很方便和规范结合。但对于规范中最主流的一阶弹性稳定分析方法,目前无法和通用仿真软件ANSYS或ABAQUS有效结合。    

仿真软件的选择

    对于上述难题,ANSYS无法有效结合规范的一阶弹性稳定分析方法,有两种解决办法。    
    第一,选择行业专用软件。比如PKPM、ETABS等。这些软件使用有限元方法计算内力,使用规范的公式法校核截面。非常适合,绝对首选。    

   
    第二,依然坚持用ANSYS。对于非标准的钢结构,或非建筑行业的工程师,无法使用专用软件。当使用ANSYS时,就会遇到上述难题,ANSYS无法有效结合规范的一阶弹性稳定分析方法。
   

    此时,该类用户有三条路:
   

    第一,手动完成构件的截面校核,基本不现实;

    第二,借助其他软件或程序,有可能,但有难度;

    第三,对ANSYS进行二次开发,把规范的公式法编进去;    

    我能想到的点子,别人当然也能想到!结合钢结构设计规范的ANSYS插件还真有,也是免费用的。只可惜是老外写的,所以只结合了美标和欧标,没有中标。Damn!

   

   

问问读者的意愿

    经过半个月奋战,我研究了美标钢结构规范AISC360-16,欧标钢结构规范BS EN-1993,也研究了截面校核插件CivilFEM的用法。    
    对于国标GB50017,虽然无插件可用。但除了稳定性校核,内力计算、强度校核、刚度校核还是可以用ANSYS。
   
    研究规范的同时,我也稍微深度研究了ANSYS在稳定性分析上能做的事,比如获取计算长度系数、二阶分析、弹塑性、标准案例验证等。

来源:博集华仿
AbaqusCIVILFEM振动二次开发通用建筑其他软件理论ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-11-08
最近编辑:4天前
博集华仿
硕士 致力于推广工程仿真技术
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