本文摘要(由AI生成):
本文介绍了在Ansys Workbench中实现变截面壳体的方法,通过实体单元、实体壳单元和壳体单元三种单元进行模型,并对比了它们的结果。结果表明,三种单元所得位移几乎一致,壳体单元并不能考虑应力集中,所得应力值偏低,实体单元最接近实际情况,实体壳单元其次。在误差允许内,工程应用中可采用实体壳单元直接模拟,节省计算时间。
以下图简单模型为例,介绍如何在Ansys Workbench中实现变截面壳体:
截面尺寸如图1所示,梯形短边长10mm,长边长20mm,高50mm:
图1-1 截面尺寸
将截面拉伸100mm,得到所需模型,如图2所示。
图1-2 例子模型
对梯形长边面施加固定约束,顶端矩形面施加向下压力5Mpa,分别采用实体solid186单元,实体壳单元solsh190,壳体单元shell181进行模型。
图2-1
图2-2
图2-3
图2-4
图3-1
图3-2
图3-3
图3-3
图3-4
图4-1
图4-2
图4-3
图4-4
图4-5
图4-6
表5-1 各单元结果对比
实体单元186
实体壳单元190
壳单元181
位移/mm
0.0473
0.0495
0.0481
等效应力/Mpa
123.81
113.36
85.439
通过结果对比可知,三种单元所得位移几乎一致,壳体单元并不能考虑应力集中,所得应力值偏低,实体单元最接近实际情况,实体壳单元其次,工程应用中在误差允许内可采用实体壳单元直接模拟,节省计算时间。
作者:钟伟良,中石化广州工程有限公司
2 实体单元(solid 186)
2.1 网格
2.2 结果
3 实体壳单元(solsh190)
3.1 网格
3.2 结果
4 壳体单元(shell181)
4.1 网格
4.2 结果
5 结果对比