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《薄壁压力容器在内压作用下的弹塑性屈曲行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、设计计算薄壁压力容器在内压作用下的弹塑性屈曲行为研究张彤1,汤国伟1,殷雅俊2(1.北京航空航天大学航空学院固体力学研究所,北京100191;2.清华大学航天学院固体力学100084)研究所,北京摘要:基于ABAQUS对受内压薄壁压力容器的屈曲行为进行计算时,采用非对称的网格剖分是打破对称性、诱发分叉屈曲的有效方法。与在结构中引入初始缺陷的传统做法相比,该法具有更加客观真实,且不破坏原始结构的优势。通过一系列的数值试验,揭示薄壁压力容器在内压作用下的弹塑性屈曲规律。计算结果表明,在内压作用下薄壁压力容器过渡区域
2、出现波状的分叉屈曲形态,随着加载的继续,过渡段将逐渐生成肉眼可视的褶皱。通过与试验结果以及传统方法对比,非对称网格剖分方式可以更加简单而有效地诱发结构的分叉屈曲行为,且与试验结果吻合较好。关键词:压力容器;分叉屈曲;数值试验;非对称网格剖分文章编号:1001-4837(2010)03-0017-09中图分类号:TQ051.3文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001-4837.2010.03.004PlasticBucklingofInternalPressurizedTorispherica
3、lPressureVesselZHANGTong1,TANGGuo-wei1,YINYa-jun2(1.SolidMechanicsResearchCenter,BeijingUniversityofAero&Astro,Beijing100191,China;2.De2partmentofEngineeringMechanics,SchoolofAerospace,FML,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:AsymmetricMeshTechnol
4、ogyisaneffectivewaytobreaksymmetryandtoinducethebifurca2tionbucklingforsimulatingthebucklingbehavioroftorisphericalshellunderinternalpressurebyABAQUS.Themethodismoreobjectiveandreal,anddoesnotdestroytheoriginalstructure,comparingwiththetraditionaloneforintro
5、ducinginitialimperfections.Aseriesofnumericalexperimentshavebeendevelopedinthisarticletofindoutthelawofplasticbucklingofinternalpressurizedpressurevessel.Theresultsshowthat:astheinternalpressureincreasedabovesomecriticalvalue,awavelikebandhadap2pearedinthekn
6、uckleregion.Afterformationofthewavelikedeformationthepressurecanbefurtherin2creasedsubstantially,causingtheformationofvisiblebucklesintheknuckleregion.Comparingwiththeexperimentandtraditionalmethod,asymmetricmeshtechnologycaninducethebifurcationbucklingbe2ha
7、viormoresimplyandeffectively.Moreover,theresultsareingoodagreementwiththeexperimentalvalues.Keywords:pressurevessel;bifurcation;numericalexperiments;asymmetricmeshtechnology基金项目:国家自然科学基金项目(No.10602028和No.10572076);中国科学院非线性力学开放基金·17·Vol271No32010CPVT薄壁压力容器在内压
8、作用下的弹塑性屈曲行为研究改设计方案来有针对性地避免屈曲失稳的发生,这些方法和措施为制订压力容器新的行业标准和制造标准提供有价值的参考依据。数值计算中,由于屈曲点会出现不连续响应(分叉),导致不能直接对于后屈曲进行分析。解决这个矛盾的常用途径为:通过在“完美”结构中引入初始缺陷而把它转化成连续响应的问题。这种做法的弊端在于打破了结构本身的完美性,且带有相当的主观性,例如人为设定初始缺陷
