钢瓶的设计标准呀,有好多种,今天就用GB/T5099.1(ISO 9809-1)两个标准计算是一样的;
就拿GB/T 5099.1来设计吧
壁厚计算:
设计应力系数:
刚度校验:
这个材料的要求:
我们就选取材料30CrMo ,材料屈服强度保证值取700MPa,抗拉强度取880MPa,气瓶的外径取260mm,那么依据厚度计算公式计算出厚度是4.5mm(不过考虑经济效益,比如说冷拔管可是很贵的,一般工艺上并不会到4.5,可能是5mm)
画一个钢瓶图
这部渲染效果图就出来了(catia的渲染能力感觉不如ug或者sw)
那咱们做个仿真分析看看ta的受力呀
网格划分和前处理我就不说了,直径上结果
这个过度有较大的应力集中,超屈服了哎,但是不过这里确实是应力集中的点,怎么处理勒,简单粗暴加壁厚。
再说一个话题,如果感觉要想提高点安全系数,或减小壁厚,很简单去提升材料强度,但是如果是美标的气瓶,可就不能这么做了,应为DOT限制材料的壁应力7000psi,大概483MPa,所以加壁厚。