今天給各位分享壓力容器有限元分析實(shí)例分享的知識,，其中也會對壓力容器有限元分析實(shí)例分享進(jìn)行解釋,，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站,，現(xiàn)在開始吧,！
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本文目錄一覽：
- 1、在壓力容器中運(yùn)用有限元分析
- 2,、請教一個關(guān)于壓力容器有限元分析的問題
- 3,、壓力容器 有限元分析
- 4、圓桶內(nèi)壓對稱邊界條件
- 5,、機(jī)械設(shè)計的畢業(yè)論文：壓力容器焊接部位強(qiáng)度的有限元分析
- 6,、筒體與封頭連接處的局部應(yīng)力屬于什么
在壓力容器中運(yùn)用有限元分析
當(dāng)然很有用的啊
以后，將來發(fā)展的話,，也許會一分析設(shè)計取代常規(guī)設(shè)計的
但是分析設(shè)計難度較高,，不是一般的人都學(xué)的會的，ANSYS軟件是英文的,，但靈活運(yùn)用就有點(diǎn)難度了,，在學(xué)的時候都是照貓畫虎還行，自己設(shè)計分析就難度一大堆了,，也需要很好的力學(xué)為基礎(chǔ)的,。
我是自學(xué)失敗的、
希望你可以成功,。
請教一個關(guān)于壓力容器有限元分析的問題
這是個壓力容器應(yīng)力分析中很典型的模型：
1.對稱面加對稱約束（symmetry的那個）
2.筒體上端面施加等效壓力
3.筒體下端面施加周向(注意不是徑向)和軸向約束
4.接管端面施加等效壓力
5.筒體和接管內(nèi)部加壓力
如上5步就ok了
壓力容器 有限元分析
對壓力容器進(jìn)行有限元分析,，是解決壓力容器理論計算強(qiáng)度的一種有效途徑。
壓力容器,，英文：pressure vessel,，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備,。
1,、壓力容器制造工序一般可以分為：原材料驗(yàn)收工序、劃線工序,、切割工序,、除銹工序、機(jī)加工（含刨邊等）工序,、滾制工序,、組對工序、焊接工序（產(chǎn)品焊接試板）,、無損檢測工序,、開孔劃線工序、總檢工序,、熱處理工序,、壓力試驗(yàn)工序、防腐工序,。
2,、不同的焊接方法有不同的焊接工藝,。焊接工藝主要根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號,、化學(xué)成分,，焊件結(jié)構(gòu)類型，焊接性能要求來確定,。首先要確定焊接方法,，如手弧焊、埋弧焊,、鎢極氬弧焊,、熔化極氣體保護(hù)焊等等，焊接方法的種類非常多,，只能根據(jù)具體情況選擇,。確定焊接方法后，再制定焊接工藝參數(shù),，焊接工藝參數(shù)的種類各不相同,，如手弧焊主要包括：焊條型號（或牌號）、直徑,、電流,、電壓、焊接電源種類,、極性接法,、焊接層數(shù)、道數(shù),、檢驗(yàn)方法等等。
有限元分析（FEA,，F(xiàn)inite Element Analysis）利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬,。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元,，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實(shí)系統(tǒng),。
有限元分析是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成,，對每一單元假定一個合適的(較簡單的）近似解,，然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的*衡條件），從而得到問題的解,。這個解不是準(zhǔn)確解,，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被較簡單的問題所代替,。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解,，而有限元不僅計算精度高,，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段,。
有限元是那些集合在一起能夠表示實(shí)際連續(xù)域的離散單元,。有限元的概念早在幾個世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到了應(yīng)用，例如用多邊形（有限個直線單元）逼近圓來求得圓的周長,，但作為一種方法而被提出,，則是最近的事。有限元法最初被稱為矩陣近似方法,，應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算,，并由于其方便性、實(shí)用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣,。經(jīng)過短短數(shù)十年的努力,，隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度分析計算擴(kuò)展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,，成為一種豐富多彩,、應(yīng)用廣泛并且實(shí)用高效的數(shù)值分析方法。
圓桶內(nèi)壓對稱邊界條件
圓桶內(nèi)壓對稱邊界條件：一個受內(nèi)壓的厚壁圓筒（如圖1）,，內(nèi)半徑和外半徑分別為和（外徑與內(nèi)徑的比值）,，受到均勻內(nèi)壓，材料為理想彈塑性鋼材（如圖2）,。
機(jī)械設(shè)計的畢業(yè)論文：壓力容器焊接部位強(qiáng)度的有限元分析
北啟（FEALAB）有限元技術(shù)咨詢 致力于各類工業(yè)產(chǎn)品及工程項(xiàng)目所需的結(jié)構(gòu),、流體、溫度,、電磁,、噪聲等有限元分析咨詢業(yè)務(wù)，擁有豐富的有限元分析和機(jī)電一體化企業(yè)項(xiàng)目設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的工程師團(tuán)隊和重點(diǎn)大學(xué)機(jī)械力學(xué)系資深教授級專家技術(shù)顧問團(tuán)隊,，致力于為國內(nèi)中小企業(yè)及個人提供有限元分析咨詢,、大型金屬結(jié)構(gòu)失效原因分析及優(yōu)化分析、有限元分析軟件培訓(xùn)及三維建模培訓(xùn)等全方位的工程仿真解決方案及CAE工程技術(shù)培訓(xùn),。
筒體與封頭連接處的局部應(yīng)力屬于什么
1 壓力容器結(jié)構(gòu)不連續(xù)簡介
壓力容器的結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)往往是壓力容器的高應(yīng)力區(qū),，一般說來，壓力容器的結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)可分為總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)和局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)兩種,?？傮w結(jié)構(gòu)不連續(xù)是指對結(jié)構(gòu)相當(dāng)大的部分產(chǎn)生影響的應(yīng)力或應(yīng)變源，例如封頭與殼體連接區(qū),、設(shè)備法蘭與殼體連接區(qū),、接管區(qū)、不同直徑或厚度或材料的連接區(qū)等；局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)是指對結(jié)構(gòu)相對較小的范圍內(nèi)產(chǎn)生影響的應(yīng)力或應(yīng)變源,，例如小的圓角半徑,、小的連接件、部分焊透的焊縫或小孔等,。很多結(jié)構(gòu),，如壓力容器開孔接管區(qū)等既存在總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)因素，又存在局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)因素,。由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜,，很難用解析法進(jìn)行精確求解，通常采用有限元方法進(jìn)行計算,。
2 球形封頭與筒體連接區(qū)的應(yīng)力分析
在高壓容器中,，特別是直徑較大的容器經(jīng)常采用球形封頭，因?yàn)榍蛐畏忸^在內(nèi)壓作用下兩向應(yīng)力相等,，受力狀況最好,。球形封頭所需厚度往往比筒體厚度小很多，既可以節(jié)省材料又可以減輕負(fù)重,。此時封頭與筒體的連接形式通常有以下幾種,，如GB50.3附錄D，圖D.2中d),、e),、f)
考慮到堆焊的焊材耗費(fèi)與施焊難度（特別是筒體厚度與封頭厚度相差較大時），通常采用d),、f)結(jié)構(gòu)形式較多,，都是通過對筒體削邊，并把削邊部分看作球形封頭的一部分,。在削邊過渡區(qū)域,，由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)性，使得該過渡區(qū)域成為容器的高應(yīng)力區(qū)之一,。
3 實(shí)例分析
3.1 問題描述
某高壓空氣緩沖罐,，設(shè)計壓力23.5MPa，設(shè)計溫度105℃,，筒體內(nèi)半徑700mm，封頭內(nèi)半徑720mm,，采用球形封頭與筒體過渡結(jié)構(gòu)如圖d),，過渡段長度170mm，封頭與筒體成形后最小厚度分別為60mm和114mm,，腐蝕裕量2mm,，材料Q345R。試對該高壓容器筒體與封頭過渡段區(qū)域進(jìn)行應(yīng)力分析。
3.2 問題分析
由于主要分析過渡段區(qū)域的應(yīng)力,，可忽略封頭和筒體上的其他如開孔接管等結(jié)構(gòu),，并取筒體長度遠(yuǎn)大于邊緣應(yīng)力的衰減長度，建立全實(shí)體模型進(jìn)行有限元分析,。
3.3 分析過程
應(yīng)力分析采用有限元方法,，有限元分析基于ANSYS Workbench 15.0*臺。
3.3.1前處理
幾何模型的建立可以采用三維建模CAD軟件如UG,、ProE等,，然后導(dǎo)入ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分。本例考慮結(jié)構(gòu)較為簡單,，直接在ANSYS Workbench 15.0中選取Static Structural分析類型,，然后在其項(xiàng)目里進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分工作。
模型劃分總單元數(shù)55338,，節(jié)點(diǎn)總數(shù)63765,，單元體*均畸變度0.35，過渡區(qū)域網(wǎng)格均為六面體網(wǎng)格,，可以認(rèn)為前處理達(dá)到了分析計算要求 ,。
3.3.2 加載求解
筒體下端約束軸向位移，內(nèi)壁施加均勻壓力面載荷
3.3.3 后處理
在結(jié)果輸出上,，選擇Equivalent（von-mises）stress,，觀察發(fā)現(xiàn)球形封頭與筒體連接過渡區(qū)域有應(yīng)力集中現(xiàn)象，為該容器的高應(yīng)力區(qū),，最高值190.55MP(低于材料在設(shè)計溫度下的屈服點(diǎn))出現(xiàn)在封頭與筒體的連接處,。其他區(qū)域筒體內(nèi)壁等效應(yīng)力約為157MPa，封頭內(nèi)壁等效應(yīng)力約為166MPa,。且筒體削邊段的應(yīng)力（約140MPa）比筒體內(nèi)壁小,，可見其結(jié)構(gòu)看作封頭的一部分是可行的。
同時,，還可以根據(jù)需要,，在ANSYS Workbench里將von-mises等效應(yīng)力作應(yīng)力線性化處理，分解出總體薄膜應(yīng)力,、彎曲應(yīng)力,、峰值應(yīng)力等結(jié)果，進(jìn)一步綜合評定應(yīng)力結(jié)果,。
后記
對于壓力容器應(yīng)力分析與ANSYS的理解,，筆者還在不斷地認(rèn)識中，文中不妥之處還望同志們提點(diǎn)一二,，后續(xù)將不定期地總結(jié)些學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與大家分享,。
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