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案例1：立库货架有限元分析

  货架受力分析在现代物流行业中扮演着至关重要的角色。随着仓储技术的不断发展，货架作为物流系统中的重要组成部分，其稳定性和安全性越来越受到关注。有限元分析作为一种先进的数值分析方法，为货架的设计和优化提供了强有力的支持。

  立体库货架的结构庞大、负载复杂，为了运输方便，设计为可拆卸连接结构，故立体库货架钢结构大多以高强度螺栓连接。货架钢结构在承受风载、雪载、地震载荷以及屋面检修载荷的作用时，货架是否有足够的强度、刚度、稳定性等是设计者最关心的问题。随着有限元技术的成熟和计算机软硬件的发展，其在货架领域得到了深度的推广，立库货架有限元分析已成为钢货架结构设计时不可或缺的重要工具。

立库货架有限元分析通常包括以下几个工况：

立库货架有限元分析-静力学分析：

对立体库货架钢结构进行静力学分析。在计算时，考虑结构自重、货物载荷、风载、雪载及地震载荷等多种载荷组合作用。此步骤用于确定结构的位移、应力分布规律，并找出强度最薄弱和刚度最大的部位。

立库货架有限元分析-模态分析：

通过模态分析确定结构的固有频率和振型，探究结构在特定频段内，在外部或内部各种振源作用下的实际振动响应，即变形的趋势。

立库货架有限元分析-稳定性分析：

对结构进行稳定性分析，计算其稳定临界载荷。考察结构在极限静载、X向和Y向水平力影响、X向和Y向地震作用等五种工况下的性能。

立库货架有限元分析-锚固强度计算：

针对立体库货架中的关键构件建立1:1高精度实体模型，以便更准确地分析其变形。整体网格模型可能无法充分体现关键构件的受力性能。

通过上述立库货架有限元分析方法，可以确定结构的强度、刚度和稳定性临界载荷，从而保证项目的安全性和实施的可靠性。

案例2

钢材货架受力分析

案例背景：

  近年来，随着物流业的不断发展，货架在各个工厂、仓库中得到了广泛使用。货架的质量与使用寿命直接关系着仓库或工厂的安全和效率。因此，对货架的质量评估和设计优化是十分必要的。本文旨在通过有限元分析探究货架在不同载荷下的强度、稳定性和变形情况，以提高货架使用效果。

分析目的：

  采用有限元分析实现对货架的结构和性能分析。通过模拟不同载荷下的实际工况和局部应力分布，得出了货架结构的应力、变形、位移情况及破坏模式。

执行标准：

《GB/T 15234-2008 货架结构设计标准》

一、模型处理

    将模型中的干涉、间隙与不相关的部分去除，得到有限元计算模型。

二、网格划分

    网格采用六面体为主的划分方法，主体网格大小位置为150mm，底座网格设置为50mm。经划分后，节点105696个，单元31283个。

    划分网格后，网格质量在0.77以上，达到优秀水平，计算精度得到保证。

三、材料选择

    本次分析共计采用了Q235材料，计算采用线性计算，具体参数如图。

四、第一载荷校核

4.1载荷添加

    在底面孔添加固定约束，在顶部受力面积内区域添加集中力载荷，载荷大小为200T。

4.2变形计算结果

    经计算后，最大变形达到8.4025mm，位置顶部的中心，计算满足刚度要求。

4.3应力计算结果

    最大应力为229.37MPa，满足强度要求。

五、第二载荷校核

5.1货架受力分析载荷添加

     在底面添加固定约束，在顶部中间受力面积内区域添加集中力载荷，载荷大小为100T。

5.2货架受力分析变形计算结果

    经计算后，最大变形达到8.1132mm，计算满足刚度要求。

5.3货架受力分析应力计算结果

    最大应力为189.56MPa，满足强度要求

结论：

货架受力分析结果表明，货架在不同载荷下的受力情况不同，如图1所示。当载荷逐渐增大时，货架激励较大应力，容易发生屈曲失稳。当载荷较小时，货架结构可以承受大量的载荷而不会出现塌陷等现象。

建议：

1.为了确保货架在设计范围内具有良好的稳定性，需要对货架进行合理计算和货架受力分析。

2. 加强货架的受力点和支撑点的设计和加固，并确保货架的整体稳定性。

3. 在使用货架时，需注意货物的堆放和分布，不宜超过任何一个货架的设计载荷。

4. 对新的货架安装、运输和维护过程中，需要注意货架件的安装质量和固定方法，避免货架出现变形。

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