某防雨棚结构有限元分析计算报告

防雨棚结构有限元分析计算报告1某防雨棚结构有限元分析计算报告XXXXXXXXXXXX.XX.XX防雨棚结构有限元分析计算报告2目录第一章负载分析计算.......................................................................................................................31.1钢化夹胶玻璃负载分析计算............................................................................................31.2铝单板负载分析计算........................................................................................................41.3钢结构负载分析计算........................................................................................................6第二章钢化夹胶玻璃分析...............................................................................................................72.1有限元模型建立.................................................................................................................72.2材料模型的建立................................................................................................................82.3边界条件设置及加载........................................................................................................92.4有限元结果分析.................................................................................................................92.4.1总体位移分析.........................................................................................................92.4.2总体应力分析.......................................................................................................10第三章铝板分析.............................................................................................................................113.1有限元模型建立...............................................................................................................113.2材料模型的建立..............................................................................................................123.3边界条件设置及加载......................................................................................................133.4有限元结果分析...............................................................................................................133.4.1总体位移分析.......................................................................................................133.4.2总体应力分析.......................................................................................................14第四章钢结构分析.........................................................................................................................164.1有限元模型建立..............................................................................................................174.2材料模型的建立..............................................................................................................174.3边界条件设置及加载......................................................................................................184.4有限元结果分析...............................................................................................................194.4.1总体位移分析.......................................................................................................194.4.2总体应力分析.......................................................................................................204.4.3关键部位总体位移分析.......................................................................................204.4.4关键部位总体应变分析.......................................................................................21防雨棚结构有限元分析计算报告3第一章负载分析计算玻璃雨棚（如图1.1所示）主要由三部分组成，钢化夹胶玻璃、铝单板以及钢结构。图1.1玻璃雨棚三维图1.1钢化夹胶玻璃负载分析计算图1.2钢化夹胶玻璃三维图防雨棚结构有限元分析计算报告4钢化夹胶玻璃采用6+0.76PVB+6钢化夹胶玻璃，长度11400mm，宽度5700mm，钢化玻璃密度2.5g/cm3，弹性模量是72GPa，泊松比是0.20，抗拉强度290Mpa，屈服强度330Mpa。PVB密度1.234g/cm3，弹性模量极小，载荷为自重2010.34Kg，共有55个受力支撑点。1.2铝单板负载分析计算图1.3铝单板三维图铝单板采用国产优质产品（颜色以样板为准）为2.5mm氟碳喷涂铝单板，弹性模量71.7GPa；泊松比:μ=0.3；抗拉强度180-280Mpa，屈服强度100-170Mpa，截面如图4.2所示，两侧边长6000mm，正面长12000mm，密度2.7g/cm3，载荷为自重280.64Kg，经简化共有19个受力支撑点。防雨棚结构有限元分析计算报告5图1.4铝单板截面防雨棚结构有限元分析计算报告61.3钢结构负载分析计算图1.5钢结构钢结构如图1.5所示，采用优质Q235，弹性模量E=112.0110Pa；泊松比:μ=0.25；抗拉强度375Mpa；屈服强度235Mpa。一端预埋在墙体，整体受自重载荷作用，自重3412.97Kg，以及钢化夹胶玻璃与铝单板共同组成的外部载荷，可将外部载荷简化55个受力点，钢结构外围19个受力点承受钢化夹胶玻璃与铝单板重量的共同作用，单点载荷为51.32Kg；内部36个受力点仅承受钢化夹胶玻璃重量的作用，载荷为36.55Kg。防雨棚结构有限元分析计算报告7第二章钢化夹胶玻璃分析本章主要分析了某防雨棚钢化夹胶玻璃，如图2.1所示，在自身重力下所承受的应力及变形（静力分析），并给出了计算结果及图示，最终分析验证其强度安全性。图2.1钢化夹胶玻璃几何模型钢化夹胶玻璃采用6+0.76PVB+6钢化夹胶玻璃，长度11400mm，宽度5700mm，钢化玻璃密度2.5g/cm3，弹性模量是72GPa，泊松比是0.20，抗拉强度290Mpa，屈服强度330Mpa。PVB密度1.234g/cm3，弹性模量极小，载荷为自重2010.34Kg，共有55个受力支撑点。2.1有限元模型建立计算初始，对其防雨棚钢化夹胶玻璃细节作了简化。模型采用Solid45实体单元，采用四面体自由网格划分，在主要受压力的区域和关注其变形的区域进行了网格加密与细化。有限元网格模型如图防雨棚结构有限元分析计算报告82.2所示。图2.2有限元模型的建立2.2材料模型的建立图2.3材料参数钢化夹胶玻璃采用6+0.76PVB+6钢化夹胶玻璃，主要机械性能如防雨棚结构有限元分析计算报告9下：弹性模量是72GPa，泊松比是0.20，抗拉强度为290Mpa，屈服强度为330Mpa。2.3边界条件设置及加载图2.4边界条件的加载在钢化夹胶玻璃与钢结构接触点上施加了固定约束；考虑到钢化夹胶玻璃自身的重力，施加了重力载荷，载荷为自重约2010.34Kg，共有55个受力支撑点。2.4有限元结果分析2.4.1总体位移分析由图2.5总体位移云图可以看出，防雨棚钢化夹胶玻璃的最大位移为0.2245mm。其最大位移发生在防雨棚钢化夹胶玻璃中间区域，即与钢架接触的支撑点中间位置，但其值非常低，完全能满足使用要求。防雨棚结构有限元分析计算报告10图2.5总体位移云图2.4.2总体应力分析图2.6总体应力云图由总体应力云图可以看出，防雨棚钢化夹胶玻璃的最大应力值为4.2963Mpa，出现在钢化夹胶玻璃最内侧支撑点上，但该最大应力值远小于材料的屈服强度值330Mpa。综上可知：该防雨棚的钢化夹胶玻璃强度和刚度皆能满足其使用要求，其结构安全、可靠。防雨棚结构有限元分析计算报告11第三章铝板分析本章主要对某防雨棚铝板进行了结构静力学分析，如图3.1所示，在自身重力下所承受的应力及变形（静力分析），并给出了计算结果及图示，最终分析验证其强度安全性。图3.1铝板几何模型