用ANSYS 软件进行压力容器管板的有限元分析 序言 压力容器管板是压力容器重要部件，根据管板结构的特点，它直接影响着管箱的承压能力。它的变形情况及应力分析对整个箱管结构的应力分析起着决定性的作用。然而 J 摺佣解析法对压力容器管板所受的应力和应变情况分析，解析误差太大。采用 ANSYS 有限元分析软件建立压力容器管板的有限元模型，加载求解进行应力场分析对算出压力容器管板的最大应力泣变，利用 ANSYS 的有限元分析和计算机图形学功能显示三维应力等值面应移等值面，从而为压力容器管板机构的优化分析提供了充分的理论依据。 1 基本分过程 1.1 创建有限元模型 本文选用一种 U 型管式的压力容器来建模，管板材料选用 20MuMo锻件。球形封头材料 16MnR，材料的弹性模量 E=20E+05MPa.泊松比为03，密度为 7.8t/m3，设计压力P=31.4MPa，许用应力为 196MPa。 在压力容器的应力的分析中，压力容器部件设计关心的是应力沿壁厚的分布规律及其大小，可采用沿壁厚方向的校核线代替校核面。另外由于压力容器是轴对称结构，所以可选其一半结构来建模。为了节省 时 间 和存 储 空 间 ，而又 不 影响分析结果 ，根据其结构，略 去 一些细 节。其中管孔 对于管板强 度的削 弱 ，可以采用有效 弹性模量 E1 和 有 效 泊 松 比V1 的 概 念 将 管 板 折 算 为 同 厚 度 的 当 量 无 孔 圆 平 板 ， 因 此管 板 区 域 分 为 两 大 部 分 ， 1 区 按 等 效 圆 板 来 处 理 ， 而 2 区 按 实 际 悄 况处 理 。 根 据 相 关 文 献 得 到 E1=054F,V1=0360 综 上 所 述 ， 所 得 简 化 后 有限 元 分 析 模 型 如 图 1 所 示 : 图 1 有 限 元 分 析 模 型 1.2 网 格 划 分 通 常 ANSYS 的 网 格 划 分 有 两 种 方 法 ， 即 自 由 划 分 和 映 射 划 分 。 自由 划 分 网 格 主 要 用 于 划 分 边 界 形 状 不 规 则 的 区 域 ， 分 析 稍 度 不 够 高 ，但 要 求 划 分 的 区 域 满 足 一 定 的 拓 补 条 件 。 奕 淞 」 分 网 格 主 要 适 合 与 敖钡 臼 形 体 ， 分 析 精 度 高 。 鉴 于 压 力 容 器 管 板 的 结 构 特 点 ， 本 文 同 时 采用 了 这两 种 方 法 。 在非边 ...
