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存在缺陷压力容器的强度分析

发布于:2016-05-16 20:34
强度分析

      为了校核光弹性实验结果和长条平板的应力计算式,兹采用ANSYS濒通用有限元程序单元库的SOLID 4弹元,计算了图两组模型的强度分析时各模型裂缝B,Bz的宽度都取C=2mm,使用材料的弹性模量E,计算结果见表。为了考察裂缝B,Bz的宽度C对应力的影响,还对1d模型C=1mm和C的应力进行了计算,其点A的应力值见表,从表中模型和应力值看出,在宽度为p,一侧的A,B上,点A的合成应力,随裂缝宽度C的减小而减小,其相应弯曲应力与随着C的减小而增大,在宽度为pz一侧的AzBz上,点Az的应力与C的规律性与p,一侧相反,当C=0~2mm时,其合成应力的误差都在范围以内,对应力值的影响很小。
      在第I组模型中,应力实验值与有限元计算值的误差,随模型H值的增加而增大,第II组模型也有这种趋势。这与光弹实验误差,特别是时间边缘效应一致第工组进行的时间比第II组长,在光弹实验中,边缘效应为拉应力条纹,且随着实验时间的延长而增加。光弹模型实验是按H值由小到大的顺序进行的,且每个模型测点A和A在实验中的条纹级数都取1,这也使边缘效应影响的比例增加。因此,当模型H值较小时,实验的误差较小。反之,H值较大时,误差较大。
      综上所述,H值较小时,有限元值与光弹实验值符合,H值较大时,光弹实验值有一定误差但有限元值无此情况,因此,有限元分析计算值能够满足计算精度的要求。
      弹性实验结果证明,用ANSYS通用有限元程序计算含裂缝长条平板的应力,能够满足工程精度的要求。含裂缝长条平板边缘的应力计算式和裂缝端点的应力计算式,形式简便的应力分布曲线和有限元应力分布曲线基本一致,圆筒形压力容器缺陷部位的应力计算式,形式简便,其应力分布曲线和有限元应力分布曲线一致,因此这些应力计算式能够满足工程精度的要求。压力容器埋藏缺陷所产生的最大附加弯曲应力小于最大薄膜应力,且不会影响容器的静强度。


                                                                                  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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