国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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1A.Gopichand,2Dr.G.Krishnaiah,3D.Krishnaveni,4Dr.Diwakar Reddy.V
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| 相关文章Pubmed,谷歌学者 |
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钢夹层板系统(SPS)已被用于商业应用在过去的15年。楼梯和楼梯着陆舱壁和甲板的主要应用领域是金属三明治板在游轮和其他海洋应用程序。近年来各种各样的应用程序使用的不锈钢夹层板在土木和机械工程以及其他工业领域。包括巴士的地板,墙壁和地板的电梯,船厂的工作平台在工业应用和阳台。三明治结构有潜力提供广泛的吸引力的设计解决方案。钢夹层结构提供高强度重量比、噪声控制、高刚度等如果相比传统钢板流动。在这个数值模拟工作的SPS地板边夹,受到统一的压力加载进行了ANSYS workbench。SPS楼比较仿真结果与传统钢板的重量相同,同一地区相同的边界条件和加载。
关键字 |
| 三明治板,ANSYS Workbench,均匀压力负荷,夹层板系统,数值模拟 |
我介绍和文献综述 |
| 答:钢夹层板 |
| 金属三明治板与顶板和底板以及核心组成的钢称为钢夹层板。不同类型的核心结构是根据核心结构钢夹层结构划分有些I-core, O -核心矩形梁、Vf / V -帽子或波纹片作为核心,核心网络核心,一轮O-core X-core和两顶帽子作为核心,如图1所示 |
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| b应用三明治结构的地板上 |
| 不锈钢可用于多种方式在地板。Doltrac楼是一个不锈钢地板组件与一个三明治结构。它有一个1.9毫米不锈钢板脸,和一个低1.2或1.5毫米的脸,间隔通过矩形部分50毫米高(O型),或连续或不连续的倒V部分(类型V和Vf)。图2显示了层板倒V部分。粘合的组件组装,或连续或激光焊接。这些地板组件提供高刚度低体重。图4显示了全钢夹层板用于公共汽车地板上。肋片的使用永久性模板在混凝土板是另一个解决方案,已经在现场进行测试。不锈钢为设计师提供的视觉质量的可能性使金属板可见天花板从而获得免费空间分组电缆和液体在暂停托盘。 |
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| c .文献回顾 |
| Pentti Kujala分析了金属三明治板,激光焊接与重量轻有更多的优良性能应用[1]Jukka Saynajakangas做出审查设计和制造的不锈钢夹层板和总结得到一个有效的三明治当核心的重量接近的重量总和两面[2]Pentti Kujala讨论了钢夹层板焊接的激光可以节省30 - 50%重量比传统钢结构[3]Romanoff & Kujala调查和相关设计或设计优化钢夹层板的典型钢三明治横截面进行了研究[9]。PenttiKujala等[11]调查的应用激光焊接钢夹层板在海洋应用程序。中国船级社发布文档标准化指南评估船舶结构构造使用钢夹层结构或其他复合结构[13]。 |
二世。介绍了ANSYS WORKBENCH |
| ANSYS Workbench是一种常见的解决工程问题的平台。典型的任务可以执行在工作台: |
| •进口各种CAD系统模型。 |
| •空调模型设计模拟使用设计Modeler。 |
| •执行使用模拟有限元分析模拟。 |
| •优化设计使用伊克斯托设计或设计伊克斯托VT。 |
| 不同的处理器在ANSYS Workbench |
| 1。设计建模 |
| 2。模拟 |
| 3所示。DesignXplorer或DesignXplorer VT |
| 4所示。汽车动力学 |
| 5。排名网 |
| 6。有限元建模 |
| 基本上,您将使用Modeler创建几何设计和仿真设置材料FE-mesh,加载和边界条件,解决问题和分析结果。ANSYS经典的标准接口(用于第一个计算机车间)仍然是ANSYS的核心。ANSYS Workbench是一种新的现代界面更新等功能,例如,集成CAD几何图形。在这个平台上工作稳定的物理模拟是很容易的。那些执行结构模拟使用图形界面(称为ANSYS Workbench机械应用程序),它采用一个树状导航结构定义所有部分的仿真:几何、连接、网、载荷、边界条件和结果。 |
| 设计建模 |
| 设计Modeler是设计用于几何编辑现有的CAD模型。Modeler是一个参数化设计基于固体Modeler,这样您就可以直观地设计和快速绘制2 d草图开始,3 d建模部分,或上传3 d CAD模型预处理工程分析。 |
| 模拟使用工作台仿真模块来定义您的模型的环境负荷条件,解决仿真,评估结果以各种格式取决于类型的模拟。 |
| DesignXplorer -使用此应用程序来优化设计使用实验设计(DOE)方法。 |
| AUTODYN -使用这个应用程序模型短期事件涉及大变形或完成材料的失败以及流体固体交互。 |
| 排名网,使用此应用程序来生成一个网格,是它所使用的程序。它执行计算流体动力学。 |
| 菲Modeler -使用这些应用程序导入生成有限元模型,使用有限元分析程序Nastran到工作台 |
三世。数值模拟 |
| 答:数值模拟地板总成。 |
| 三明治层生成的3 d模型使用Pro-E通过装配四个三明治板。面对床单和核心材料-不锈钢304 |
| 厚脸的表- 18计 |
| 核心形状- V |
| 核心的高度- 20毫米 |
| 面板形状-矩形- 250 mm×500 mm |
| 地上组装为模板Pro-E和igs格式的模型导入ANSYS Workbench如图4所示。固体元素考虑啮合如图5所示。 |
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| 所有地板的边缘夹和均匀压力加载0.01 mpa, 0.02 mpa, 0.03 mpa, 0.04 mpa, 0.05 mpa被认为是分析。夹层板的应用加载和边界条件如图6所示的设计特点·冯·米塞斯应力、最大剪应力和变形为0.05 mpa如图7,8,9。 |
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| 对矩形板楼b .数值模拟: |
| 3 d模型的一个矩形不锈钢板表面尺寸与厚度夹层地板,但选择这样的板的重量等于三明治层创建在Pro / E。这个盘子然后导入到Ansys模型。这个模型然后进行有限元分析来研究其行为相同的加载和边界条件下的地板上。传统钢板的重量和面积相同,相同边界条件被认为是分析。设计特点·冯·米塞斯应力、最大剪应力和变形为0.05 mpa如图10、11、12。 |
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四、结果和讨论 |
| 设计特点的表1显示了获得价值的SPS地板应用0.01 mpa到0.05 mpa的压力。表显示了得到的实肋板的设计特征值应用0.01 mpa到0.05 mpa的压力。 |
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| 答:一架飞机的性能比较实肋板和金属夹层板: |
| 比较图对各种设计特点获得各种模拟夹层地板上被处决(即优化SPS)和等效矩形钢板在图7.7,7.8和7.9。从图表,它可以观察到,压力总是低SPS地板相比,板楼。考虑·冯·米塞斯应力(图7.7),情节之间的距离逐渐增加。在最低压力,即在0.01 mpa的压力板更比SPS楼11 mpa的价值而在最高压力不同的是约55 mpa指示板层强度低于相比SPS的地板。 |
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| 的比较图¯¤/ l(无花果:16),可以看出,SPS地板的偏转板的约72倍,地板上。基于结果SPS地板和板层的刚度计算在最大允许负载。板的刚度是由, |
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| 使用上面的关系, |
| 刚度SPS地板@0.05MPa, SPS k = 162242.85 N /毫米 |
| 刚度的矩形板地板@0.05MPa, RP k = 2294.84 N /毫米 |
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| 上述比率表明,通过使用SPS系统地板设计,刚度增加了70.7倍。 |
引用 |
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