BQ519系列管道支吊架由兩個片體組成 , 兩片體通過六個螺栓連接在一起, 如圖3所示。管道兩側有兩塊擋塊 , 管道通過擋塊與吊架相作用, 兩塊擋塊連線與兩片體對稱線的交角即為裝配角a,, 如圖4所示。
利用ANSYS有限元軟件對BQ519-57型管道支吊架進行極限強度分析, 支吊架材料為Q235低碳鋼,材料的應力-應變 曲線如圖5, 結構尺寸見表1。支吊架有限元模型采用Solid57單元,共有18663個有限元和22192個節點 , 如圖6所示。模型邊界條件:管道兩端剛性固定, 在擋塊作用處施加側向壓力約束下片體螺栓孔1、2處x的z向和向線位移;上片體螺栓孔周邊施加面壓力模擬螺栓夾持力。
管道支吊架片體間及片體和管道間的接觸摩擦系數取f=0.2, 裝配角取a=90。計算過程中采用線性搜索來加強問題的收斂性, 計算得到的載荷位移-曲線見圖7。
顯然, 采用有限元分析結合兩倍彈性斜率準則的方法確定的極限載荷值與實驗應力分析法所得的極限載荷值基本一致, 這說明應用有限元分析與兩倍彈性斜率準則相結合的方法對BQ519系列管道支吊架極限載荷計算具有足夠的精度 。
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