[发明专利]一种焊接箱型截面钢节点多尺度有限元建模方法

摘要

本发明提供一种焊接箱型截面钢节点多尺度有限元建模方法，包括S1、在ANSYS有限元软件中选取用于多尺度建模的单元类型组合；S2、对焊接箱型截面钢节点进行初步几何建模；S3、通过调整每根杆件方向点来确保杆件在空间结构中的方向正确；S4、删除杆件相交处相互贯穿于杆件内部的多余部分，以符合各杆件间焊接截面的特性；S5、对节点完整几何模型中各杆件1/3长度赋予实体单元属性，2/3长度赋予梁单元属性，并进行粗糙网格，精细网格划分，得到节点多尺度有限元模型；本发明结合多尺度有限元模型的独特优点，提出焊接箱型截面钢节点的多尺度有限元建模方法，辅助结构健康监测系统，获取焊接箱型截面节点局部细节信息，模拟结构真实行为，确保结构安全。

主权项

一种焊接箱型截面钢节点多尺度有限元建模方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、在ANSYS有限元软件中选取用于多尺度建模的单元类型组合；S2、对焊接箱型截面钢节点进行初步几何建模；S3、通过调整每根杆件方向点来确保杆件在空间结构中的方向正确；S4、删除杆件相交处相互贯穿于杆件内部的多余部分，以符合各杆件间焊接截面的特性；S5、对节点完整几何模型中各杆件1/3长度赋予实体单元属性，2/3长度赋予梁单元属性，并对不同单元类型进行粗糙网格，精细网格划分，得到节点多尺度有限元模型；S6、对节点梁单元与实体单元相交处建立刚域连接，使梁单元与实体单元间变形一致，协同作用，得到完整的焊接箱型截面钢节点的多尺度有限元模型；所述步骤S2中几何建模时，对于各杆件间存在交角使得各杆件相交处存在缝隙，相交面不能完全闭合的问题，采用填补体的方法使各杆件相交处完全闭合；所述填补体的方法具体为：在沿线延伸建成体时，不要以各杆件的交点为终点，而是在距离该交点处前端预留出一段，使各杆件间不直接在交点处相交，即在生成体后预留出一段空白；取未相交的两杆件相对的两个矩形面的各四个端点，用生成体命令直接将两端相对的杆件的空白处填补，使杆件交点处很好的连接且无缝隙。