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《01课设-高压容器筒体与封头连接处应力分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高压容器筒体与封头连接处应力分析1>问题描述某高压容器设计压力为P=l6MPa,筒体内径为R二900mm,筒体壁厚为Tl=100mm,封头壁厚为T2=48mm,筒体削边长度L=95mm,试对该高压容器筒体与封头连接区进行应力分析,并进行优化。2、分析问题由于主耍讨论封头与筒体过渡区的应力状态,故忽略封头上其他结构,建立如下模型,其中筒体长度远大于边缘应力衰减长度,此处取用体长度为Lc=1200mm。有限元采用PLANE82单元,并设定轴对称选项。通体下端各节点约束轴向位移,球壳对称面上各节点约束水平位移,内部施加均匀压力面载荷。3、分析过程1、坏境设置(1)以交互模式进
2、入ANSYS,在总路径下建立子路径,工作文件名取为wb(2)设置标题:执行UtilityMenu>ChangeTitle命令,弹出ChangeTitle命令,输入wb,单击OK按钮,关闭对话框。(3)初始化设计变量:执彳亍UtilityMenu>Paramerters>ScalarParamerters命令,弹出ScalarParamerters对话框,输入数据。ScalarPara>etersItems3)0巧6O「530506909201048===-d二二=-=LsTU12A12NNNNPRRRTTSelectionAcceptDeleteICloseHelpI2
3、、定义单元材料(1)定义单元类型:执行MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete命令,弹出ElementType对话框,单击Add按钮,弹出LibraryofElementTypes对话框。(2)单击OK,退冋至ElementType对话框。(3)设置对称轴选项:在ElementType对话框〔丨1,单击Option按钮,设置PLANE82elementtypeoptions选项,在ElementbehaviorK3下拉框中选择Axisymmetric,单击OK。2、定义单元材料(1)定义单元类型:执行MainMe
4、nu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete命令,弹出ElementType对话框,单击Add按钮,弹出LibraryofElementTypes对话框。(2)单击OK,退冋至ElementType对话框。(3)设置对称轴选项:在ElementType对话框〔丨1,单击Option按钮,设置PLANE82elementtypeoptions选项,在ElementbehaviorK3下拉框中选择Axisymmetric,单击OK。(4)定义材料属性:执彳亍MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Ma
5、terialModel命令,弹岀如下对话框:(5)单击Isotropic项,弹出如下对话框:3、创建模型(1)生成球壳部分子午而:执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>PartialAnnulus命令,弹出如下对话框(左),生成图形(右):(2)生成筒体子午面:执彳亍MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By2Corners命令。(1)旋转、偏移工作而:执行UtilityMenu>Workplane>OffsetWPbyIncreme
6、nts命令,弹川iOffsetWP对话框,在Degrees一栏输入“0,・90”,单击Apply按钮,再在Snaps一栏输入“0,0,L“,完成偏移,单击0K。(2)选择球壳部分子午面:执行UtilityMenu>Select>Entities命令,弹出对话框,在卜拉框屮选择Area>ByLocation、Ycoordinates,在Min,Max一栏中输入"0,R2+T2”,单击OK。(3)用工作面分割球壳子午面:执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Divide>AreabyWorkplane命令,弹出对
7、话框,单击“PickAll”按钮。(4)删除球壳应删除的部分:执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Delete>AreaandBelow命令,弹Hl拾取框,选中编号为4的面,单击OK按钮。(5)提取定义过渡段的节点:在命令流输入框中输入K1=KP(R1,0,0),K2=KP(R1+tl,0,0),分别提取定义过渡段的节点1,2O执行UtilityMenu>Select>Entities命令,弹岀对话框,在下拉框中选择Keypoints、ByLocation、Ycoordinates,在Min,Max一栏中输入