CN108376200A - 一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法 - Google Patents
一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法，它涉及光伏联排棚技术领域。包含如下步骤：通过三维软件UG建立大棚的几何模型，将该模型导入到ANSYS WORKBENCH软件；抽中面处理；定义材料属性；网格划分；静力分析；添加标准地球重力；约束连接件的自由度；运行求解计算；添加应力和变形结果并查看相应云图；在solution中添加疲劳工具fatigue tool；设置时间循环次数；在fatigue tool选项卡下插入life，查看疲劳寿命；插入safety factor，查看此大棚在受到静力后的安全系数；获取上述选项的计算结果；保存结果。本发明可快速准确的计算出《钢结构设计规范》疲劳条件下该棚型的寿命情况，能够有效节约分析时间，提升分析效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏联排棚技术领域，具体涉及一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法。
背景技术
光伏轻钢联排建筑棚是根据市场需求新研发的一种光伏农业大棚，具有成本低、方便安装等优势，但是此类大棚结构计算较复杂。疲劳是指结构在低于静态极限强度载荷的重复载荷作用下，出现断裂破坏的现象，例如一根能够承受 300 KN 拉力作用的钢杆，在200 KN 循环载荷作用下，经历 1,000,000 次循环后亦会破坏。载荷的循环次数、每一个循环的应力幅、每一个循环的平均应力、存在局部应力集中现象等都是导致结构疲劳破坏的原因。本方法的应用解决了光伏轻钢联排建筑棚的疲劳计算及后续设计所面临的时间、难度和效率问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法，本发明是基于ANSYS有限元软件对光伏轻钢联排建筑棚进行疲劳仿真分析，对该棚型依照《钢结构设计规范》进行疲劳工况下的应力及变形分析，光伏轻钢联排建筑棚在设计时，必须进行疲劳设置，通过对设计大棚棚型的疲劳分析，有助于得到合理的疲劳强度设计参数。
本发明为该棚型的设计提供理论上的依据，校核研发出的光伏轻钢联排建筑棚疲劳工况下是否符合《钢结构设计规范》条件。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含如下步骤：
1.基于大棚工程施工图纸，通过三维软件UG建立光伏轻钢联排建筑棚的三维几何模型，并另存为X-T格式几何模型；2.在ANSYS WORKBENCH软件SPACECLAIM模块里将该格式几何模型导入；3.在SPACECLAIM模块内对大棚模型进行抽中面处理；4.在Engineering Data模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢联排建筑棚的材料属性；5.在对大棚模型进行网格划分，使用四边形壳单元shell181；6.在workbench 中的static structural 模块中对钢构架模型进行静力分析；7.考虑重力因素对大棚模型整体添加标准地球重力；8.依据设计规范要求约束大棚底面轻钢连接件的自由度；9.运行求解计算；10.添加应力和变形结果并查看相应云图；11.在结果分析文件solution中添加疲劳工具fatigue tool；12.设置时间循环次数；13.在疲劳工具选项卡下设置疲劳强度系数；14.选择疲劳分析类型；15.在fatigue tool选项卡下插入life，查看疲劳寿命；16.插入safety factor，查看此大棚在受到静力后的安全系数；17.计算上述选项所有的疲劳计算，获取上述选项的计算结果；18.保存结果。
所述步骤4中光伏轻钢联排建筑棚的材料属性：如下：
材料Q345，弹性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服强度345MPa。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明采用有限元的方法运用软件对光伏轻钢联排建筑棚进行疲劳仿真计算，可快速准确的计算出《钢结构设计规范》疲劳条件下，该棚型的寿命情况，相比PKPM及其他有限元软件的分析方法，同等工作条件下本发明能够有效节约分析时间，提升分析效率，同时具备对大棚的连接，局部等细节校核细致和量化的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明光伏轻钢联排建筑棚三维几何模型的结构示意图。
具体实施方式
参看图1-图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：
1.基于大棚工程施工图纸，通过三维软件UG建立光伏轻钢轻钢联排建筑棚的三维几何模型，并另存为X-T格式几何模型；2.在ANSYS WORKBENCH软件SPACECLAIM模块里将该格式几何模型导入；3.在SPACECLAIM模块内对大棚模型进行抽中面处理；4.在EngineeringData模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢联排建筑棚的材料属性；5.在对大棚模型进行网格划分，使用四边形壳单元shell181；6.在workbench 中的static structural 模块中对钢构架模型进行静力分析；7.考虑重力因素对大棚模型整体添加标准地球重力；8.依据设计规范要求约束大棚底面轻钢连接件的自由度；9.运行求解计算；10.添加应力和变形结果并查看相应云图；11.在结果分析文件solution中添加疲劳工具fatigue tool；12.设置时间循环次数；13.在疲劳工具选项卡下设置疲劳强度系数；14.选择疲劳分析类型；15.在fatigue tool选项卡下插入life，查看疲劳寿命；16.插入safety factor，查看此大棚在受到静力后的安全系数；17.计算上述选项所有的疲劳计算，获取上述选项的计算结果；18.保存结果。
所述步骤4中光伏轻钢联排建筑棚的材料属性：如下：
材料Q345，弹性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服强度345MPa。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明采用有限元的方法运用软件对光伏轻钢联排建筑棚进行疲劳仿真计算，可快速准确的计算出《钢结构设计规范》疲劳条件下，该棚型的寿命情况，相比PKPM及其他有限元软件的分析方法，同等工作条件下本发明能够有效节约分析时间，提升分析效率，同时具备对大棚的连接，局部等细节校核细致和量化的能力。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法，其特征在于：它包含如下步骤：
1.基于大棚工程施工图纸，通过三维软件UG建立光伏轻钢联排建筑棚的三维几何模型，并另存为X-T格式几何模型；2.在ANSYS WORKBENCH软件SPACECLAIM模块里将该格式几何模型导入；3.在SPACECLAIM模块内对大棚模型进行抽中面处理；4.在Engineering Data模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢联排建筑棚的材料属性；5.在对大棚模型进行网格划分，使用四边形壳单元shell181；6.在workbench 中的static structural 模块中对钢构架模型进行静力分析；7.考虑重力因素对大棚模型整体添加标准地球重力；8.依据设计规范要求约束大棚底面轻钢连接件的自由度；9.运行求解计算；10.添加应力和变形结果并查看相应云图；11.在结果分析文件solution中添加疲劳工具fatigue tool；12.设置时间循环次数；13.在疲劳工具选项卡下设置疲劳强度系数；14.选择疲劳分析类型；15.在fatigue tool选项卡下插入life，查看疲劳寿命；16.插入safety factor，查看此大棚在受到静力后的安全系数；17.计算上述选项所有的疲劳计算，获取上述选项的计算结果；18.保存结果。
2.根据权利要求1所述的一种光伏联排棚结构有限元疲劳分析方法，其特征在于：所述步骤4中光伏轻钢联排建筑棚的材料属性：如下：材料Q345，弹性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服强度345MPa。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116663190A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-29 | 嘉丰盛精密电子科技(孝感)有限公司 | 一种屏蔽罩内冲压件的拼合强度识别方法 |
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2018
- 2018-02-28 CN CN201810166922.8A patent/CN108376200A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116663190A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-29 | 嘉丰盛精密电子科技(孝感)有限公司 | 一种屏蔽罩内冲压件的拼合强度识别方法 |
| CN116663190B (zh) * | 2023-06-06 | 2023-11-07 | 嘉丰盛精密电子科技(孝感)有限公司 | 一种屏蔽罩内冲压件的拼合强度识别方法 |
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