2.2有限元建模

本文根据设计方提供的铸钢节点设计图，采 用软件SolidWorks,建立三维有限元模型。所选 用的单元为二阶四面体（Solid92）单元,每个单元 有10个节点，每个节点有3个自由度。划分单元 网格时，划分单元网格时采用局部加密的自适应 法。根据设计方提供的荷载及约束条件，在各个 铸钢节点的7号管端施加固定约束，在其余的管 端施加轴向荷载。节点设计荷载列于表1。

2.3铸钢节点的弹塑性有限元分析

在铸钢节点弹塑性极限承载力分析时,材料的 本构关系采用理想弹塑性模型。本节仅给出铸钢节 点具有代表性的荷载步的Von Mises应力云图。在弹塑性分析中,K代表荷载倍数 （即当前施加K倍的设计荷载到铸钢节点上）。

弹塑性有限元分析的结果表明,铸钢节点的破 坏区域均位于承受荷载较大的管端附近区域。各铸 钢节点的极限承载均大于4倍的设计荷载。其中, 铸钢节点7F -SR的极限承载力为17’倍的设计荷 载。各铸钢节点均具有较高的承载力和足够的安全 性。然而，有限元模型是在设计的CAD理想模型基 础上建立的，没有考虑铸钢节点中各种实际因素对 承载力的影响，需要通过试验验证。只有当铸钢节 点试足尺验结果和有限元分析结果能够基本吻合, 有限元分析的结果才是可靠的。