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筒体的有限元分析-强度分析和刚度分析

发布于:2016-01-22 21:05
强度分析

      由于承载筒体通过上、下法兰与加载油缸和底座相连,筒体内壁受到来自试验土体的均匀地压作用,筒体的两端部受到上、下连接法兰的轴向拉应力,此时筒体处于复杂的三向应力状态,如图所示,如果将实际的承载筒体简化成弹性厚壁圆筒,即以图所示的结构来确定壁厚,则没有考虑肋板的作用,计算的筒体厚度较大,成本较高,只能作为筒体厚度的粗略估算。
      实际承载筒体的结构如图所示,为了优化筒体结构,设计时在其外围布置密集的纵横向肋板,以减小筒体壁厚,增加筒体强度和刚度。由于肋板在作用方向的抗弯刚度较大,肋板通常设计成对称结构,将肋板隔开的单元定义为肋格单元,各肋格单元的受力情况相同。将肋格单元简化为四周固定的圆柱形块壳计算较为复杂,由于承载筒体内径较大,达1.6m,每个肋格单元的大小相对于整个承载筒体的曲率半径而言相对较小,为简化计算,根据弹性力学的原理,可将每个曲面单元展开,简化为四边固定的矩形平面弹性薄板进行计算。薄板法线方向的受力取为承载筒体内壁曲面上的径向应力,即取承载筒体上最大的肋格单元作为研究对象。按肋板的布置情况(按设计参数确定),取a=0.285m、b=0.325m。承载筒体的肋格单元承受垂直于XY平面的均匀载荷σ=13MPa。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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