有限元数值分析方法在应力分类中的应用研究

发布时间：2021-09-17 15:10

　　本文以分析设计标准为依据,对某些典型压力容器部件进行理论分析并进行弹塑性有限元计算。本课题主要做了以下研究工作:首先,根据经典力学原理,对典型压力容器部件进行分析,讨论压力容器应力分类的原则及评定准则。第二,用ANSYS软件对这些压力容器部件进行合理的简化并建立有限元模型,确定其各种参数及工况,对所研究的压力容器部件进行弹性应力分析,分别得到结构的一次总体薄膜应力,一次局部薄膜应力,一次弯曲应力,二次应力及峰值应力的相应值。第三,用ANSYS软件对以上压力容器部件进行弹塑性分析以确定自限性的应力。最后,将解析解、弹性及弹塑性的计算结果进行比较、分析,得出明确的结论。根据以上分析,用有限元进行压力容器的分析设计时,只要模型参数准确,网格密度恰当,有限元用线性化处理的结果完全可以满足相应应力分类的要求。ANSYS中的线性化工具完全可以方便地用于压力容器的强度评定。本文还讨论了有限元网格密度和结构几何模型对计算结果及应力分类的影响。本文的研究结果将对用有限元进行压力容器的分析设计和应力评估有一定的参考价值。 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

微元力平衡关系

第四章典型承压结构的应力分析这个联系薄膜应力叽·叽和压力p的方程称为微元平衡方程。此式由拉普拉斯(uPlace)首先导出，故又称为拉普拉斯方程。微元力平衡关系如图4一2所示。…J‘才?家r孤翼、六沂一:一了一尽咦、济，、落、“惬事“娜铆:鬓‘卿妙Z今一，\膝镜粼脂哭图4一2微元力平衡关系Fig.4· 2EquilibriumrelationshiPoftheinfinitesimalforee(2)区域平衡方程F=阮气叽 tsin切(4一2)式中F—压力所产生的轴向合力;爪—平行圆半径;切—法线与回转轴所夹的角。此式称为壳体的区域平衡方程式。通过式(4一2)可求得叽，代入式(4一1)可解出叽。部分壳体的力平衡关系如图4一3所示。

助应变和位移之间的几何关系以及应力和应变之间的物理关系，才能由挠度微分方程求解所有内力，这是应用有力矩理论求解壳体弯曲问题的基本方法。圆柱壳的内力分量如图4一4所示.、书葬少卜一几诵草，奋典、卜办一考片-、、入、;l域瓜一/必。·。、、耘r丫今外钾叨踢如厂\了冷矢髦仁输翼终灸粼激欺秘碑方公髓图4一4内力分量Fig.4· 4InternalforceeomPonents

【参考文献】：
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本文编号：3398970