圓柱殼外壓失穩(wěn)數(shù)值計(jì)算中圓度偏差的影響規(guī)律研究.pdf

1、外壓容器廣泛的應(yīng)用于各種行業(yè)，保證容器安全可靠的運(yùn)行是極其重要的，使外壓容器有足夠的穩(wěn)定性是保證其正常運(yùn)行的重要條件。外壓容器存在幾何與材料非線性行為，使得要正確的使用理論形式或解析解的方法來(lái)研究外壓穩(wěn)定性問(wèn)題變得困難。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的進(jìn)步，很多學(xué)者采用有限元等數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)外壓容器穩(wěn)定性行為進(jìn)行分析和研究，幾何偏差對(duì)外壓圓柱殼失穩(wěn)臨界壓力有較大的影響。為此，本文就外壓圓柱殼中圓度偏差對(duì)穩(wěn)定性的影響展開(kāi)了研究。
　　 首先關(guān)注

2、數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值、標(biāo)準(zhǔn)值之間的關(guān)系。通過(guò)ANSYS幾何/材料非線性分析技術(shù)，采用一致缺陷模態(tài)法對(duì)外壓圓柱殼臨界失穩(wěn)壓力進(jìn)行模擬計(jì)算，將模擬結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果、GB150、ASMEⅧ-2及EN13445等壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明:若ANSYS軟件中偏差系數(shù)按外壓圓柱殼實(shí)際最大偏差考慮，與文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)值和Mises公式計(jì)算結(jié)果的材料非線性修正值相比，ANSYS的模擬結(jié)果普遍偏低。模擬值按ASMEⅧ-2第5章設(shè)計(jì)系數(shù)

3、考慮后，得到許用外壓力，在彈性失穩(wěn)階段時(shí)，有的略高于ASMEⅧ-2公式法的，也有的略低于GB150所得的。在非彈性失穩(wěn)階段，模擬所得的許用外壓低于ASMEⅧ-2公式法、EN13445規(guī)范計(jì)算結(jié)果，高于GB150規(guī)范計(jì)算結(jié)果。
　　 針對(duì)模擬計(jì)算中材料曲線的選用和幾何模型的選用問(wèn)題，分別對(duì)四種材料模型和四種幾何進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明:MPC材料模型為一種偏于安全的材料模型，而幾何模型采用一致缺陷模態(tài)法是為一種計(jì)算偏于保守的方法。