[发明专利]一种索穹顶结构的支座节点及加工方法

权利要求书

1.一种索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于，包括：

S1、使用三维机械设计软件对原始节点模型进行建模并获得第一文件，其中，原始节点模型包括支座本体、底板以及耳板，所述支座本体为圆柱形，所述底板与所述支座本体的底端相连接，所述耳板垂直于所述支座本体的外圆柱面，所述耳板上设有圆孔；

S2、将第一文件导入有限元分析软件中进行拓扑优化，首先建立材料属性并赋予参数数值，对边界条件进行设置，设置支座底板为固定约束，每个耳板圆孔面作用500kN的集中力，方向沿着耳板上边缘线方向；然后设置优化区域体积保存13%进行拓扑优化，最后将拓扑优化结果进行刻面修复与合并，得到具有拓扑优化结果的第二文件；

S3、将第二文件导入到即时仿真软件中对优化结果进行快速光顺化处理，获得具有最终节点模型的第三文件；

S4、根据第三文件，使用消失模制作节点的外部轮廓，而空心腔体和螺纹孔则另外用木模制成型芯，完成型芯后，填平节点模型中的孔特征，得到节点模型的整体泡沫模型；

S5、将没有空腔的泡沫模型涂刷醇基涂料，填入有机酯水玻璃砂造砂型；

S6、砂型振动紧实并硬化完全后，将砂型中的泡沫模型破坏气化形成空腔，再将木模制作的型芯下入，涂刷涂料后合箱浇注；

S7、开箱后的铸件再经热处理，探伤及尺寸测量。

2.根据权利要求1所述索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于：S1中，三维机械设计软件为SolidWorks软件。

3.根据权利要求2所述索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于：S1中，所述耳板设有三个，其中，处于两侧的两个耳板固定连接于所述支座本体的上部并高度相同；处于中间的耳板连接于所述支座本体的下部，倾斜向下并与两侧的耳板倾斜方向相反。

4.根据权利要求3所述索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于：所述支座本体直径为720mm，高度为1000mm，所述底板为1000×1000×10mm的正方形钢板。

5.根据权利要求2所述索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于：S2中，有限元分析软件为ANSYS Workbench 2020R2软件，赋予的参数数值是：弹性模量为210000MPa，泊松比为0.3，密度为7850kg/mm³。

6.根据权利要求5所述索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于：S3中，即时仿真软件为ANSYS Discovery Live软件。

7.根据权利要求1所述索穹顶结构的支座节点加工方法，其特征在于：所述醇基涂料涂刷厚度大于2mm。

8.一种根据权利要求1至7任一所述加工方法的索穹顶结构的支座节点，其特征在于：包括支座本体、底板以及多个耳板，所述支座本体包括前叉和背弓；所述前叉的下部为主干部，上部形成两个分叉部；所述主干部的下端与所述底板固定连接；多个耳板分别连接在分叉部前侧和主干部前侧；所述背弓一端分叉并分别与两个分叉部后侧固定连接，另一端倾斜向下与所述底板固定连接。

9.根据权利要求8所述索穹顶结构的支座节点，其特征在于：所述背弓的中部与所述主干部的上端之间连接有支撑柱。

10.根据权利要求9所述索穹顶结构的支座节点，其特征在于：所述耳板设有三个。