基于ANSYS有限元分析的焊接桁架结构的优化设计开题报告

研究背景：

在当今社会中，空间桁架结构的普及率正在大幅提高。桁架结构不仅能够提高材料自身的利用率，使支撑结构轻量化，同时，在建筑设计的方面也具有一定的美观性。桁架结构的受力体系简单，从而设计、制作以及安装都相对便捷。因此，在进行空间结构的设计中，越来越多的设计师选择桁架。目前桁架不仅在建筑上广泛使用，卫星或空客等均逐渐采用桁架结构以减轻单个质量并提高扭转刚度。

在对构件进行受力分析时，有限元分析是现在较为常用的分析手段，尽可能的将受力的数据在分析后转换成影像模仿并阐述实际情况。

研究目的：

该论文主要研究的是当桁架的承力面积和高度均固定时，探索其最大的承载能力。在桁架的多种连接方式中，较为常见的方式是焊接。因此，本文以焊接以及焊接的衍生技术为主，探讨如何做到桁架的承载能力最大化。

研究意义：

该论文主要是利用Ansys对桁架的受力情况进行分析并设计出在固定情况下能够获得最大承载力的结构。主要研究意义是尽可能优化现有桁架的原材料利用率。

本课题拟采用的研究方法是：利用Ansys对所设计的桁架进行静力分析。

步骤：

1. 阅读文献并对所查到的文献进行分析，改进或设计几种可能可行的桁架设计方案；

2. 利用Ansys对所选择的桁架结构进行受力分析；

3. 将所得到的模拟数据整理成论文。

1. Bigoni D., Corso F. D., Misseroni D. and TommasiniM., “A Teaching Model for Truss Structures”, European Journal of Physics, Vol33, 2012.

2. 陈艺，张子军和潘明，结构优化设计有限元分析在机械设计中的应用——ABAQUS分析桁架结构，研究学苑。

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8. 李修峰，高令飞，王伟，王浩攀，一种面向增材制造技术的桁架式支架结构设计，宇航学报，Vol 38 No.7，2017。

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12. 焊接结构及生产设计，天津大学，贾安东；

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