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欧能优讲解关于压力容器的疲劳分析

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浏览:- 发布日期:2018-01-18 15:37:24【

问题描述:结构在交变载荷下会发生疲劳破坏。疲劳分析成为分析设计的一个重要组成部分。椭圆形封头及接管材料弹性模量为2e+5Mpa,泊松比为0.3,设计温度为100℃,最高工作压力为0.3Mpa,最低工作压力为-0.2Mpa,循环次数1e5次。

建立静力学分析工况合并流程:

编辑材料属性;进入Model,设置对称边界条件;添加边界条件:1,插入Displacement约束,限制筒体端部轴向位移2,继续右键插入Displacement约束,限制筒体端部轴向位移

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添加A5载荷条件:插入Pressure,选中压力容器内表面,设置压力为-0.2MPa;其次,设置接管端面等效载荷3.8MPa,注意此时箭头方向。添加B5载荷条件:点击B5,右键插入Pressure,选中压力容器内表面,设置压力为0.3MPa;其次,设置接管端面等效载荷-5.76MPa,注意此时箭头方向。点击Model,右键插入Solution Combination。

在空白区域右键,通过Add功能将静力学一工况和静力学二工况加载,再插入等效应力、应力强度等。疲劳分析是以应力幅值为依据,在后处理阶段,两工况相减,得到应力幅值。S-N疲劳曲线根据JB4732确定。一般,JB4732上会提供材料的SN曲线。

所以,ANSYS计算得出的应力幅为:(E/Et) x (199.2/2)=95MPa(Et位材料测得SN曲线时温度下的弹性模量),对应材料的SN 曲线,得到允许的循环次数N大于1e5,故满足疲劳强度的要求。

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