段明， 郝琳召

（中航工业试飞中心改装部，西安710089）

基于MSC.Patran/Nastran的一种超静定桁架结构静力校核

段明， 郝琳召

（中航工业试飞中心改装部，西安710089）

桁架结构在工程中有着广泛的应用。为了提高结构刚度，桁架结构一般设计为超静定结构，但超静定桁架结构静力分析的理论求解非常困难和繁琐。基于国际通用的有限元分析软件MSC.Patran/Nastran，对工程实践中的一种超静定桁架结构进行了静力分析，分析结果给出了在设计载荷作用下结构的应力分布和变形，为设计优化提供了理论依据。

超静定桁架结构；静力分析；CAD/CAE

0 引言

桁架结构在工程中有着广泛的应用，如各种塔吊、屋棚、天线背架结构等。为了提高结构刚度，桁架结构一般设计为超静定结构。在静力分析中，理论求解超静定桁架结构必须联合求解静力平衡方程、变形协调方程以及物理方程。其中，静力平衡方和物理方程所涉及的力学原理概念清晰，方程的建立比较容易；而变形协调方程属于几何方程，它是基于结构变形后的几何关系建立的，但是结构变形后真实的几何关系往往不容易确定，尤其对几何关系和受载情况比较复杂的高次超静定桁架结构更是如此。因此，理论求解超静定桁架结构尤其是高次超静定桁架结构非常困难和繁琐。

随着计算机技术和数值计算方法的发展，计算机辅助工程CAE（Computer Aided Engineerong）在产品设计中的作用变得日益重要。基于商业化、通用的结构有限元分析软件对结构强度进行分析和校核已经是业界解决工程实际问题的重要手段之一，这样可以避免工程设计人员进行繁琐、重复的简单计算，而将其主要精力用于产品的创新设计中，有助于提高产品质量、缩短产品研发周期。……