建筑业和大型装备制造业是我国经济发展的支柱产业，其高速发展为扣件行业的发展提供了的广阔空间。但国内扣件的生产与使用并不规范，由于扣件质量原因而引起的伤亡事故时有发生。对历年来涉及到扣件的事故分析表明，由于传统铸造扣件的结构精度较差，在一定的载荷下，易造成脚手架整体结构失稳坍塌。传统扣件采用铸造工艺，无法解决砂眼、气孔和质地疏松等问题，容易断裂。且扣件精度不够，上紧时与钢管产生点、线接触，受力时易产生相对滑移。又由于其采用螺栓螺母上紧结构，施工操作时效率低下，且螺纹长期暴露在外极易生锈毁损导致无法拆卸，每批次使用损耗率高，在生产制造过程会造成二次能源消耗、污染环境，故其结构有待进一步的改进。本文就是根据这一背景，设计出了一种新型扣件结构，有效地改善了其各种缺点，并通过利用有限元方法对这种新型扣件进行了力学性能有限元分析，并通过实验与仿真分析结果进行对比，表明所设计扣件结构合理，为扣件后续的结构优化分析奠定了坚实的基础。
      1.1脚手架扣件实体模型的建立新型扣件结构采用斜楔式滑块锁紧结构代替传统扣件的螺栓螺母锁紧结构，采用折弯件代替传统的铸造件，结构简单，生产工艺不复杂，适合于单件大批量生产。在二维设计草图的基础上，采用先进的三维实体建模软件PRO/E，建立扣件的三维实体模型。
      1.2脚手架扣件实体模型的简化建模过程中，在不影响全局计算结果的情况下，对其一些局部细微结构进行合理简化，以便有效地提高计算的效率。另外，根据模型的对称性，在建模时只建立其一半的实体模型，这样不仅提高了建模的速度还提高了网格划分的成功率。
      1.3脚手架扣件参数的设定组成脚手架扣件的所有材料，均为金属材料，在有限元分析中金属材料常用参数主要包括密度p、弹性模量E、泊松比林、屈服强度、抗拉强度、延生率等，常温下其不同材料的参数数值。
      2.1有限元模型将简化过的三维实体模型输入ALCOR中，选用三维实体网格(六面体、四面体、混合网格)对装置进行网格划分，生成六面体主导的网格并有三棱柱、金字塔、四面体单元作为过渡。六面体网格是有限元计算中效率最高、精度最好的网格形式。网格划分时，参数选择必须合理，网格过粗可能导致计算结果发生严重的错误；网格过密会使计算时间很长，甚至不能运行闭。本文采用混合网格划分(自由网格、映射网格、扫掠网格)，这样使网格划分更加合理，整个有限元模型包括56748个节点和69990个单元。
      2.2网格细化的处理有限元分析中为了提高关键部件的计算精度，需要对局部的网格进行调整，本文通过ALCOR提供的网格调整技术-一网格细化对模型网格进行细化。程序根据模型几何特征智能确定细化部位，模型中的大曲率部位和部件接触部位为部件的应力集中区域，将创建细化点，通过设置参数对细化点附近的网格进行细化。
      2.3表面增强的处理有限元模型中表面的网格质量是最关键的，因为表面通常是应力最大的区域。采用表面网格增强处理可以有效提高网格质量，因为ALCOR基于表面网格向内部扩展生成三维实体网格，高质量的表面网格不仅能够保障计算精度，还可以保证生成质量更好的立面体主导网格。表面增强功能可以对表面网格进一步调整和细化，得到更加规则和均匀的表面网格。

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