06 圆平板的应力分布(实体单元)

专注于仿真分析和振动分析

00 导读

    压力容器的强度设计主要有两种方法。一种以 GB150或ASME-BPVC. VIII.1为代表的常规设计；另一种以JB4732或ASME-BPVC. VIII.2为代表的分析设计。

    笔者计划推送《压力容器强度有限元分析系列文章》。

    笔者不是压力容器设计专家，所以写不出压力容器的设计专著。笔者也不是有限元理论专家，所以写不出有限元的理论专著。

    笔者的写作角度是在压力容器强度分析中引入有限元分析法。有限元分析法既具有理论性，也具有实践性，是介于理论解析和实验验证之间又一种重要方法。

01 研究背景

    有限元分析法具有坚实的数学力学基础，比如最小势能原理，加权余量法，数值分析等等。这体现了有限元法的理论性。

    有限元分析法必须通过计算机软硬件来实现，将现实问题成功抽象成有限元模型，不仅需要大量的力学知识，也需要不断的尝试和调整。这体现了有限元法的实践性。

02 结构形式

   如下所示。

03 几何模型

   几何模型如下所示。

04 材料模型

    材料参数如下所示。

    线弹性。

05 网格划分

    网格如下图所示。

06 仿真分析(固支)

    边界条件和分析结果下图所示。

    径向正应力公式解如下所示。

(3/4)*1*1.5/27*(1.3*50*50-3.3*25*25)=49.48MPa

    环向正应力公式解如下所示。

(3/4)*1*1.5/27*(1.3*50*50-1.9*25*25)=85.94MPa

07 仿真分析(简支)

    边界条件和分析结果下图所示。

    径向正应力公式解如下所示。

(3/4)*1*1.5/27*3.3*(50*50-25*25)=257.81MPa

    环向正应力公式解如下所示。

(3/4)*1*1.5/27*(3.3*50*50-1.9*25*25)=294.27MPa