母线槽钢结构支架模态分析
中图分 类 号 ： ＨＩ ， ４ ５５ ２ 文 献标 识码 ： ６Ｕ １． Ｆ ２ Ａ
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通过试 验来 进 行 校 核 ， 过 Ａ Ｓ Ｓ仿 真分 析 不 仅能 快 速 ， 确 而通 ＮＹ 准 地 对 该结构 做 出客观 评价 ， 对实 际设 计 具有 指导 作用 。在进 行 而且
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第１ 期 ２ １ 年 １月 ０ ｉ
文 章 编号 ：０ ｌ ３ ９ （ ０ ） — ０ ７ ０ １０ 一 ９ ７ ２ １ ０１０ ８ — ３ １
机 械 设 计 与 制 造
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母 线槽钢 结 构 支架模 态分析 术
【 摘
要】 用 Ｐ ＯＥ对母线槽钢结构支架进行三维建模 ，通过 Ａ Ｓ Ｓ 运 Ｒ／ Ｎ Ｙ 软件对支架进行模 态分
析 ， 而 求解 出支架 的模 态参数 ， 到 支架的 固有 频 率和振 型特 征 ， 从 得 并进行 了地震反 应谱 分析 ， 为进 一
步研 究 支架动力 学特 性 以及 支架的优化设 计提供 参 考依 据 。
关键 词 ： 钢结构 支架 ； Ｓ Ｓ； ＡＮ Ｙ 模态 分析 ； 震反 应谱分 析 地
【 ｂｔａｔ ｈ ｒ — ｉ ｎｉ ａ ｍ ｄｌｆｔｅｓ ｅ ｔ ｃｕｅｓｐ ｏｔ ｂ ｓ ｕｔｉ ｂｉ ｙＰ Ｏ Ａ ｓｒｃ】Ｔｅｔ ｅ ｄｍｅｓｏｌ ｏｅ ｈ ｔ ｌ ｒ ｔｒ ｕｐ ｒｏ ｕ ｃ ｓ ｕｌｂ Ｒ ／ ｈｅ ｎ ｏ ｅ ｓｕ ｆ ｄ ｓ ｔ
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谢 俊 张 翌 马履 中 尹 小琴 赵 守明
（ 苏大 学 智 能机械 与机器 人研究所 ， 江 镇江 ２ ２ １ ） １０ ３
Ｍｏ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｓ ｅ Ｉ ｔｕ ｔ ｕ ｐ ｒ ｏ ｕ ｃ ｓ ｄ ｌ ａｎ ｌｓｓ ｏ ｔ ｅ ｒ ｃ ｕ ｅ ｓ ｐ ｏ ｔ ｆｂ ｓｄｕ ｔ ｓ ｒ
母 线槽 是 指 由金 属 板 （ 板 或 铝板 ） 保 护外 壳 、 电 排 、 钢 为 导 绝
缘材料及有关 附件组成 的系统 ， 以传输 电能 ， 用 具有 汇集 和分 配 电力的产品 ，电站或变电站输送 电能用的总导线 ， 将发电机 、 变
Ａ ＳＳ Ｎ Ｙ 抗震分析等动力学特胜研究时， 必须首先进行模态分析。 模 态分析主要用于确定结构的振动特 ｌ 生，即结构的固有频率和振型 ， 它ｆ是承受动态载荷结构设计中的重要参数口 ｆ ］ Ｊ 。通过模态分析得 出
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大跨度钢桁架桥梁结构的模态分析
大跨度钢桁架桥梁结构的模态分析摘要：随着我国冶钢技术和防腐技术的发展，在桥梁设计中开始越来越多地采用钢结构桥。
大跨度钢桁架桥因为跨越能力较强、造型美观、坚固耐用、有利于现瞻等特点，在工程建设中被越来越多地使用。
本文采用ANSYS有限元分析法，对某一大跨度钢桁架桥进行模态分析，得到该大跨度桥的阵型及频率周期等数值，寻求桥梁结构的变形规律，为今后的抗震性能分析作基础。
关键词：ANSYS；大跨度；刚桁架桥；模态分析引言随着我国冶钢技术和防腐技术的发展，在桥梁设计中开始越来越多地采用钢结构桥。
其中刚桁架桥以其架设灵活、结构稳定等特点成为桥梁选型的首选桥型之一。
钢桁架桥以钢桁架形式建造，一般是由钢铁材质焊接成的框架式结构，施工周期短，可以充分利用材料强度和三角形结构的优势，布置灵活，承载能力强，耐久性好。
虽然与连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等钢结构桥相比，成本略高，因其刚度大、稳定性及抗震性能好成为很多情况首选桥型。
而近几年来大跨度桥梁也飞速发展，大跨度钢桁架桥因为跨越能力较强、造型美观、坚固耐用、有利于现瞻等特点，在工程建设中被越来越多地使用。
因此研究大跨度钢桁架桥的抗震性能具有重要意义。
1 模型建立1.1 工程概况某大跨度钢桁架桥，全桥长96m，桥面宽10m，高为16m，桥面板为0.45m 厚的混凝土板。
桥的端斜杆、上下弦、腹杆及横向连接杆均为工字型钢（图1）。
1.2 单元选择梁单元用beam4来模拟。
它是一个轴向拉压、扭转和弯曲的单元，每个节点有6个自由度，包括3个平动和3个转动自由度。
本单元具有应力刚化和大变形功能。
桥面板单元用shell63来模拟。
1.3 边界条件和加载结构为简支桁架，左端固定铰支，右端活动铰支。
建立有限元模型。
根据下表1，建立实常数，用ANSYS软件建立有限元模型，该桥的有限元模型如图2所示。
2 模态分析模态分析是动力学分析中很重要的基础分析，是谐响应分析，瞬态分析及反应谱分析等其他动力学分析的起点。
基于有限元仿真的格构钢支柱振动状态分析
DOI ：10.19587/ki.1007-936x.2021.02.011基于有限元仿真的格构钢支柱振动状态分析周 吉，马启明，刘继冬，吴积钦摘 要：电气化铁路某些桥梁区段接触网剧烈振动会造成接触线燃弧。
为探究桥梁区段接触网支柱振动对接触网的影响，在ANSYS 中对常见的13 m 格构钢支柱进行建模分析并检验，通过静力学仿真、模态分析及谐波响应分析得到支柱及定位器末端振动状态。
结果表明，随基底Z 方向的作用力的增大，支柱顶点与平腕臂安装点振动较小，格构钢支柱整体较为稳定；但当作用力为1 500 N 频率为18.56 Hz 时，格构钢支柱会带动定位点振动且振动显著，不利于弓网相互作用的稳定性。
关键词：架空接触网系统；格构钢支柱；静力学分析；模态分析；谐波响应分析Abstract: The intensive vibration of OCS on bridge sections on electrified railway will induce arc burning of contactwires. In order to investigate the influences caused by the vibration of OCS masts on bridge sections, the common 13 m mast of lattice steel structure has been modeled in ANSYS for analyzing and inspection, the vibration status of mast and end of steady arm is obtained through static simulation, modal analysis and harmonic response analysis. The results show that the vibration of mast top and installation point of flat cantilever is lesser along with the increase of acting force in direction Z of the foundation bottom, and the whole mast of lattice steel structure is steady; when the acting force is 1 500 N with a frequency of 18.56 Hz, the mast of lattice steel structure will drive the anchor point to vibrate significantly, it will be detrimental to the stability of pantograph-catenary interactions.Key words: OCS; mast of lattice steel structure; static analysis; modal analysis; harmonic response analysis中图分类号：U225.4+2 文献标识码：B 文章编号：1007-936X (2021)02-0046-080 引言接触网是经由集电器向电力牵引单元提供电能的导体系统[1]，接触网支柱是接触悬挂的承载体，作为铁路供电系统最主要的竖向承力构件，其安全问题非常重要[2]。
槽式太阳能集热器集热系统支架的模态分析
接处 的刚度 ； 同一 阶数 下 ， 支 架 固有 特 性 参 数 （ 固有 频 率 和振 型 ） 随角 度 变 化 不 明显 ， 故 设 计 时 不 需 要
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ＡＮＳ ＹＡ Ｍｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ，ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ．Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ
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基于 ANSYS 的槽式太阳能桁架支撑结构数值分析
基于 ANSYS 的槽式太阳能桁架支撑结构数值分析张磊;买买提明・艾尼;居来提・买提肉孜【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】利用ANSYS有限元软件建立模型，根据桁架式聚光器的实际工况进行结构静力学仿真分析，并对该模型进行模态分析研究，得出影响聚光器结构和工作性能的共振频率值。
同时应用ANSYS优化模块对桁架杆的尺寸进行优化，在满足设计要求的范围内，使桁架式支撑结构的重量达到最优值，既能实现产品正常性能，又能降低企业生产成本。
%The static simulation analysis can be completed according to the actual working condition of truss bracket structure condenser.Then the resonant frequency can be gotten, which will have an influence on the structure and working performance of condenser, in the light of modal analysis.The size of truss rod was opti-mized using ANSYS optimization module, by which the optimal weight of truss bracket structure can be accom-plished with the limits of the design requirement, the normal function of the products can be performed and the enterprise's production costs can be reduced.【总页数】5页(P395-399)【作者】张磊;买买提明・艾尼;居来提・买提肉孜【作者单位】新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐 830047;新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐 830047;新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐 830047【正文语种】中文【中图分类】TH114【相关文献】1.槽式太阳能热发电镜场支架两种结构形式支撑臂的比较分析 [J], 黄雪2.槽式太阳能桁架支撑结构参数化建模与数值分析 [J], 张磊;买买提明·艾尼;居来提·买提肉孜;郭艳朋3.基于ANSYS的槽式太阳能聚光器支架结构分析 [J], 刘英玉;肖洪;郑方辉;朱天宇;肖红升4.槽式太阳能热发电站中集热管摆动支撑的结构分析 [J], 赵吉芳;刘海波;张修田;黄鸣5.基于数字摄影测量的槽式太阳能聚光器结构检测方法研究 [J], 谭泽祥;董明利;孙鹏;燕必希;王君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
车架模态分析报告
110ZH车架模态分析报告编制：审核：批准：2006年 3 月 15 日第一章 车架模态分析一、模态分析模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。
振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。
如果通过模态分析方法搞清楚了某结构在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。
因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
由于车架的结构振动会直接引起驾驶室振动，所以分析三轮摩托车振动时，应对车架进行模态和响应分析，优化车架结构，并从工艺设计上保证乘客的安全、舒适。
三轮摩托车车架是一个多自由度弹性振动系统，作用于这个系统的各种激扰力就是使摩托车产生复杂振动的动力源。
引起各种激扰力的因素可概括为两类：一是摩托车行驶时路面不平度对车轮作用的随机激振；二是发动机运转时引起的简谐激振。
如果这些激励力的激振频率和车架的某一固有频率相吻合时，就会产生共振，并导致在车架上某些部位产生数值很大的共振动载荷，影响乘骑的舒适性，而且往往会造成车架有被破坏的危险。
因此，车架的动态设计要求车架具有一定的固有频率和振型，这样才能保证车架具有良好的动态特性。
本次分析主要针对车架进行模态分析，以期预计车架主要模态的固有频率和形状，并借以指导车架改进设计，达到优化摩托车动态性能的目的。
1、模态分析处理本次分析采用自由边界条件下的模态分析（即不添加任何边界支撑和约束力，计算车架的自由模态。
）和添加6个车架的边界条件状态下的模态分析（左右板簧4个，前轮支撑轴承处2个）。
800kV GIS母线固定支架的力学分析
800kV GIS母线固定支架的力学分析摘要：以工程母线在现场运行中遇到的问题为基础，为了确保设备的安全运行，需对原有的固定支架进行改造，分析计算支架受力及位移情况，同时，校核原固定支架底脚螺栓和上端螺杆的强度、刚度。
保证设备的稳定可靠运行。
关键词：母线；固定支架；受力分析；刚度、强度计算改造方案设计了全新的主固定支架，采用30#H型钢为主框架，在关键部位焊补筋板。
支架上端固定在母线法兰上，通过对母线法兰的轴向约束达到限制母线筒体位移的目的，将原固定支架作为次固定支架。
计算方法与载荷按《GB50316-2000工业金属管道设计规范》9.3.1.1[1]规定“管系可按设备连接点或固定点划分为若干计算分管系，每一计算分管系中应包括其所有管道组成件和各种支吊架。
”伸缩节波纹中径：Dｍ＝1.09ｍ，工作压力0.5MPa，刚度0.934 T/mm（波纹管厂家实测），最大补偿量20 mm，单位母线重量0.36 T/m，每个伸缩节的重量2.5 T，聚四氟乙烯与钢材间的滑动摩擦系数0.04。
母线内的SF6气体额定压力0.5 MPa，温度变化至-30 ℃（最低环温）时实际压力为0.37MPa，65℃（最高环温+日照+温升）实际压力为0.61MPa。
当65℃时，伸缩节波纹的内压作用力=伸缩节波纹中径截面积×工作气体压力=0.785×（1.09）2×0.61MPa=56.8T；-30℃时，伸缩节波纹的内压作用力=0.785×（1.09）2×0.37MPa=34.5T。
按最苛刻情况计算，伸缩节变形产生的弹性力=0.934T/mm×20 mm =18.7T；滑动支架的摩擦力=单元母线重力×聚四氟乙烯的滑动摩擦系数=(25m×0.36T/m＋2.5T)×0.04=0.5T；因此，母线端部各主固定支架的最大轴向载荷=56.8T+18.7T+0.4T=75.9T。
基于有限元方法的高速铁路H型钢柱模态分析
基于有限元方法的高速铁路H型钢柱模态分析1.概述随着高速铁路高速发展，在高铁建设中，H型钢柱因其优异的结构特性，被广泛使用在供电接触网架设中。
有限元分析方法是有限元法的基本思想，是在力学模型上将一个原来连续的物体离散成为有限个具有一定大小的单元，这些单元仅在有限个节点上相连，并在节点上引进等效力以替代实际作用于单元的外力。
对于每个单元，根据分块近似的思想，选择一种简单的函数来表示单元内位移的分布规律，建立单元节点力和节点位移之间的关系。
最后把所有单元的这种关系式集合起来，就得到一组以节点位移为未知量的代数方程，解这些方程就可以求出物体上的有限个离散点上的位移。
模态分析是根据用结构的固有特征，包括频率、阻尼和模态振型，这些动力学属性去描述结构的过程。
面对大量使用的H 型钢柱，利用有限元分析方法，对模态进行分析，可以获得H型钢柱的结构特性，以便更好的应用于高铁接触网建设。
2.有限元方法分析2.1利用三维制图软件，按照H型钢柱型号参数，按如下参数建立三维模型。
H型钢柱制造规格、长度应满足接触网安装尺寸及荷载方面的要求。
制造H型钢柱的柱身材料必须为热轧H型钢，其尺寸、外形、参考重量及静态参数应满足德国标准DIN1025-2与DIN1025-4。
此次分析以GHT240A/7.4型号的H型钢柱为模型。
型号：GH240A 对应图纸：通化（2008）1301h（mm ）：240b（mm）：240t1（mm）：10t2（mm）：17r（mm）：212.2三维模型图质量：1580.05lb体积：5557.27in 密度：0.284322lb/in 重量：1578.98lbf2.3分析步骤2.3.1定义材料属性H型钢柱的钢材采用Q235B名称：Q235B钢，热轧条材模型类型：线性弹性同向性屈服强度：1.8e+008N/m 张力强度：3.25e+008N/m质量密度：7870kg/m 弹性模量：2e+011N/m泊松比：0.29热扩张系数：1.22e-005/Kelvin2.3.2施加约束条件及载荷为简化分析模型，忽略接触网对钢柱的影响，只对H型钢柱底盘法兰施加固定约束，使H型钢柱固定。
电力工程中钢结构支架的应用分析 苏一鸣
电力工程中钢结构支架的应用分析苏一鸣发表时间：2018-07-05T11:22:44.357Z 来源：《防护工程》2018年第5期作者：苏一鸣[导读] 以下主要是对钢结构支架在电力工程中运用展开探讨，并对其进行全面分析和阐述，期望可以为电力事业日后的发展奠定基础。
中国电建集团江西省电力设计院有限公司江西南昌 330096摘要：伴随国民经济的迅猛发展，我国电力事业迎来发展的高峰期。
当然，电力事业还应将电力工程作为基础，并对其加大研究力度。
在钢结构吊装中，常常会将角钢焊接在立柱上，但因为焊接与切割涉及多个方面，工作量大，甚至还会给母材带来一定影响，再加上，使用过的母材不允许重复被使用，以至于大量材料被浪费。
所以，就需要将焊接形式改为扣接形式，并将其用于电力工程中，以此来提高母材的有效利用率。
以下主要是对钢结构支架在电力工程中运用展开探讨，并对其进行全面分析和阐述，期望可以为电力事业日后的发展奠定基础。
关键词：电力工程；钢结构支架；运用；分析引言在电力工程的施工过程中，钢结构支架占据着不可或缺的重要地位，其作业基础环节，起着保护施工人员的重要作用，尤其是最近几年来，伴随科学技术的进步，电力工程的数量不断增加，且规模日益扩大。
所以，必须合理运用钢结构支架。
首先，应选好钢结构支架，并详细了解其特性，目的是为更好的满足施工要求，不断提高钢结构的强度。
其次，还应对钢结构支架的运用情况进行分析，必要时，还应分析其受力情况，确保电力工程可以顺利开展。
1.选型钢结构支架由于钢结构支架多种多样，所以就应对其在电力工程中的运用引起重视，并从以下方面着手。
第一，在电力工程中，应选取横截面较小、方便安装、轻巧型的钢结构支架，而且还必须结合工程的实际情况，控制好工程的施工进展，以便可以在规定时间内完成施工任务；第二，在具体的施工过程中，如果需要跨越道路或者是铁路，就应选取组合钢结构支架的方式开展施工，比如，可以在邻近支架上增加纵横梁，如此一来，更容易操作钢结构支架。
变电站钢构架结构建模计算及分析
图２转角构架结构三维图
１２ 材 料性 质 －
角钢构件钢材型号为 为Ｑ ３一 ，其余构件钢材型号为Ｑ ４一 ２５Ｂ ３５Ｂ 弹 泊松 比ｖ０ ０ ＝ ． ，密度 ｐ ７５ ． ｋ／３ ３ ＝ ８０３ ｇ ｏ （ ｍ ０
１ １ ６
应 用 科 学
２０ １ 科 第嗍 Ｌ ０年 １
变 电站钢 构架结构建模 计算及 分析
余友 谊
（ 西电力工业 勘察设计研究 院，广西南 宁 ５ ０ ２ ） 广 ３０ ３
摘 要 采用软件 ＳＡ ＤＣ ＩＡ２０建立５０ Ｖ Ｔ Ａ ／Ｈ Ｎ ５ ０ ０ｋ 久隆变 电所钢 构架的三维模 型 ，分析构架 的受力情况 和各种工况 下荷载 的计算 方法 ，采用 后处理 软件ＳＤ ０５ 构架进行强 度 、刚度及稳 定性检验 ，计算结果显示 构架结构 强度和变形均 满足规范要 求。 Ｓ Ｄ２０对
关 键词 空间结构 计算 ；终端 构架 ；中间构架 ；转角 构架 中圈分 类号 Ｔ 文 献 标识 码 Ａ Ｍ 文 章 编号 １７— ６１（ １）９－ １６０ ６ ３９７一２ ０ ２ ０ １— ２ ０ ０
钢结构在变 电站整体结构 中占有很大的比例 ，与混凝土相比，具有 较高的强度和韧性 ，性能稳定 ， 适合批量生产 ， 目 是 前应用最广泛 的材 料之一。由美 国Ｒ Ｉ 司开发的Ｓ Ａ Ｄ Ｃ Ｉ Ａ Ｅ公 Ｔ Ａ ／ Ｈ Ｎ 系列空间结构计算和设计 软件可对变 电站 钢构 架进行建模计算和分 析。与平面计算相 比 ，空间 结构计算能更接 近实 际受力情况 ，可靠度 更高 ，所得结果也更 精确 。 本文以５ ０ Ｖ ０ ｋ 久隆变 电所为例 ， 据 《 电所建筑结构设计技术规定 》 依 变 （Ｄ Ｊ６ ９） 《 Ｎ Ｇ ９— ２ 和 钢结 构设计规范 》（ Ｂ ０ １— ０ ３，利用软件Ｓ Ａ Ｄ Ｇ ５０ ７ ２０ ） ＴＡ／ Ｃ ＩＡ２０ 对５ ０Ｖ Ｈ Ｎ ５ ０ｋ 钢构架进行设计计算。 ０ １ 建立 空 问模型
基于ANSYS的电机支架结构的模态分析
0引言振动是一种常见的物理现象，由于振动或冲击而产生的共振、疲劳破坏等危害到航空航天、仪器仪表、机械性能、交通运输以及军事防御等各个领域。
模态分析用于振动测量和结构动力学分析，可测得比较准确的固有频率、模态振型等参数，它们对机械结构的安全性有重要意义，也有助于设计工程师们可以避开这些频率或最大限度的减小对这些频率上的激励，从而消除过度振动和噪声[1]。
电机支架连接构件的整体性能好坏对电机的性能和寿命有很大的影响。
电机支架是支撑结构中的主要承载构件，电机支架针对不同的场合使用有不同的类型，本文利用有限元对其中一种工字连接构件进行模态分析，得到其固有频率和振型，可避免工字连接件在工作过程中与其他部件发生共振，造成事故。
1模态分析原理模态直接反映机械结构的固有振动特性，每个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
一般地，对于多自由度阻尼系统的运动微分方程为：（1）式中：[M]—系统的质量矩阵；[C]—系统的阻尼矩阵；[K]—系统的刚度矩阵；{X}—系统的位移向量；{F （t ）}—系统的激阵力向量。
在没有外力作用时，可以得到系统的自有振动方程，但通常情况下，又由于阻尼对模态分析影响不大，从而得到无阻尼的自由运动方程：（2）其对应的特征值方程为：（3）因为系统{X}≠{0}，即：（4）解出ωn 即为多自由度系统各阶固有频率，将ωn 解出后代入到方程（3）中求得{X}，即为各阶固有频率的振型。
2工字连接件结构分析工字连接件其截面为工字型的钢材，选用尺寸为250mm ×118mm ×10mm 方钢，结构图如图1所示，材料参数如表1所示。
图1工字连接件结构图表1材料参数参数名称参数值杨氏模量泊松比密度200000/（GP ）0.37890/（kg （m 3）-1）2.1建模及网格划分利用CATIA 软件建立工字连接件的三维模型，再通过其与ANSYS Workbench 之间的软件接口将支架模型导入ANSYS Workbench ，导入后的模型如图2所示。