Конструювання вузлів зварних ферм із використанням ПК ANSYS

Abstract

Виконано дослідження поведінки зварної прямокутної ферми 18000 х 3600 мм при дії зовнішніх навантажень. Дослідний зразок виготовлено зі спареного стального вальцьованого кутникового профілю 100х100х7 мм. Вузлові фасонки виконано трапецеподібними зі стальної пластини товщиною 10 мм. Вибрано схему навантажування, яка ідентифікує експлуатаційний режим для конструкції такого типу. За результатами виконання комп’ютерного моделюючого експерименту в середовищі ANSYS Workbench 14.5 отримано параметри НДС елементів ферми за різних значень зовнішнього навантаження. Виявлено рівень напружень у вузлах ферми та запропоновано конструктивну конфігурацію фасонок, яка дає можливість підвищити втомну довговічність конструкції на 18,4%. Отримані результати становлять теоретичний і практичний інтерес як для проектування нових ферм, так і для перевірки їх залишкового ресурсу, які експлуатуються при дії циклічних навантажень

The behavior of 18000 x 3600 mm welded rectangular truss under external loading was studied in the current paper. The prototype is made of paired steel rolled angular 100h100h7 mm profile. The plates in nodes are tapered and made of the steel 10 mm thick plate. It was selected the loading scheme that identifies the operating mode for this type of construction. According to the results of computer simulation experiment in ANSYS Workbench 14.5 environment the strain-stress state parameters of truss elements at different values of the external loading were obtained. The level of stress in truss nodes was discovered and constructive configuration of gusset plates which enables to increase the fatigue durability by 18.4% was offered. The results obtained are of theoretical and practical interest both for the new trusses design and for control of the remaining lifetime of trusses that are being operated under the cyclic loadings.