Ansys压力容器行业的经典应用案例

Ansys压力容器行业的经典应用案例

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/sh_djoin/article/details/137688809

压力容器是各工业行业均涉及的通用性产品，从易拉罐、高压锅到万吨巨轮、深水潜艇、喷气飞机、导弹，甚至“神州飞船”返回舱等航天设备，都属于压力容器。压力容器在承压状态下工作，并且所处理的介质多为高温或易燃易爆，危险性极高，因此世界各国均将压力容器作为特种设备予以强制性管理。

压力容器强度及安全性分析

补强圈与筒体接触特性分析

（1）输入条件：
几何参数、筒体轴向平均荷载、内压、间隙距
接触类型：摩擦接触（摩擦系数0.2）

（2）仿真流程：

（3）结果与效果：
考察补强圈与筒体在存在间隙（0.2、0.3、0.5）的情况下接触应力分布，其沿边缘向中心呈逐次递增的梯度分布。

基于子模型的带局部夹套卧式容器的应力分析

（1）输入条件：
几何模型、夹套内压、容器内压、容器轴向拉力。

（2）仿真流程：

（3）结果与效果：
最大应力发生在夹套堵板与筒体连接位置靠上的部分，粗模型最大应力强度为198MPa，子模型最大应力强度为208MPa，变形基本一致；
该部位的应力中含有二次应力，只要总应力不超过材料许用应力的3倍，仍未发生破坏；
粗模型与子模型计算结果误差仅有5%，但时间上节省了40%。

压力容器稳定性分析

外压容器稳定性分析

（1）输入条件：
几何模型、外压

（2）仿真流程：

（3）结果与效果：
全模型与1/2模型计算所得临界压力均为1.24MPa，这是由于在侧向外压作用下，圆筒仅沿圆周方向失稳，轴向对称面不会影响失稳时非对称突变；
采用特征值法可以有效计算其失稳模态。

大型压力容器非线性屈曲分析

（1）输入条件：
压力容器的3D分析模型，材料力学属性，外部载荷条件及边界约束条件。

（2）仿真流程：

（3）结果与效果：
计算得出压力容器的屈曲因子，临界屈曲载荷以及屈曲振型；经过仿真分析计算，采用优化设计方案，提升产品竞争力；缩短产品投向市场的时间；模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。