Ansys压力容器行业的经典应用案例
压力容器，是指盛装气体或者液体，是各工业行业均涉及的通用性产品。从易拉罐、高压锅到万吨巨轮、深水潜艇、喷气飞机、导弹，甚至 “神州飞船”返回舱等航天设备，都属于压力容器。
压力容器在承压状态下工作，并且所处理的介质多为高温或易燃易爆，危险性极高，因此世界各国均将压力容器作为特种设备予以强制性管理。压力容器的类型和功能也随应用场合的不同而随之变化，其整个设计，制造和使用过程涉及冶金、结构设计、机加工、焊接、热处理、无损检测，自动化等专业技术门类。因此，压力容器的技术发展建立在各专业技术综合发展的基础之上。
目录
压力容器行业概述
仿真场景与内容
压力容器行业中ANSYS的典型应用案例
压力容器强度及安全性分析
压力容器稳定性分析
压力容器耦合场分析
压力容器疲劳分析
压力容器优化设计
压力容器振动性能分析
压力容器的流体动力学分析
总结
......
......
......
1
压力容器强度及安全性分析
压力容器强度及安全性分析
1.1 补强圈与筒体接触特性分析
（1）输入条件：
几何参数、筒体轴向平均荷载、内压、间隙距
接触类型：摩擦接触（摩擦系数0.2）
（2）仿真流程：
考虑补强圈与筒体、筒体与接管、补强圈与接管焊缝
（3）结果与效果：
考察补强圈与筒体在存在间隙（0.2、0.3、0.5）的情况下接触应力分布，其沿边缘向中心呈逐次递增的梯度分布。
1.2 基于子模型的带局部夹套卧式容器的应力分析
（1）输入条件：
几何模型、夹套内压、容器内压、容器轴向拉力。
（2）仿真流程：
（3）结果与效果：
最大应力发生在夹套堵板与筒体连接位置靠上的部分，粗模型最大应力强度为198MPa，子模型最大应力强度为208MPa，变形基本一致；
该部位的应力中含有二次应力，只要总应力不超过材料许用应力的3倍，仍未发生破坏；
粗模型与子模型计算结果误差仅有5%，但时间上节省了40%。
......
......
......
2
压力容器稳定性分析
2.1 外压容器稳定性分析
（1）输入条件：
几何模型、外压
（2）仿真流程：
（3）结果与效果：
全模型与1/2模型计算所得临界压力均为1.24MPa，这是由于在侧向外压作用下，圆筒仅沿圆周方向失稳，轴向对称面不会影响失稳时非对称突变；
采用特征值法可以有效计算其失稳模态。
2.2 大型压力容器非线性屈曲分析
（1）输入条件：
压力容器的3D分析模型，材料力学属性，外部载荷条件及边界约束条件。
（2）仿真流程：
（3）结果与效果：
计算得出压力容器的屈曲因子，临界屈曲载荷以及屈曲振型；经过仿真分析计算，采用优化设计方案，提升产品竞争力；缩短产品投向市场的时间；模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。
