压力容器的有限元分析实例

本文用Alsys软件进行了算例求解。分气缸主要配套设备，用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去，分汽缸系承压设备，属压力容器，其承压能力，容量应与配套锅炉相对应。分汽缸主要受压元件为：封头，壳体材料等。压力容器并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度，未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。不锈钢储罐封性好；密封式设计彻底杜绝了空气飘尘中有害物质和蚊虫入侵罐内，确保水质不受外界污染和滋生红虫。本例的内容是计算内压作用下平头薄壁圆筒的边缘应力。容器长度5000mm，平均直径1600mm，壁厚26mm，封头厚度与壁厚相同，设计压力3.43MPa，材料泊松比L=0.3。

为了建立一个结构模型，ansys提供了建模功能，并且还与cad/cam软件（如Autocad、pro/e和ug）有接口。在建模时，指定元素类型、常量、材料和其他特性。由于它是一个薄壁圆柱，为了使建造的模型更接近实际情况，元素类型使用壳63型。这种元素具有弯曲和薄膜的特性。与平面方向和法向方向相同的载荷是可以容忍的，应力增强和大变形的影响也适用于该元件。由于外壳63模型要应用到表面单元，因此很难直接用ansys进行建模。本文用前发动机建立了圆柱面。

结构模型的网格化是整个分析过程中的一个重要步骤。 理论上，网格划分越细，结果与实际结果越接近.. 事实上，网格划分达到一定程度后，就会继续细化，结果也不会准确得多。

对于不同的力结构，啮合应该是不同的。由于枪管和头部之间的连接处的力相对复杂，因此这部分啮合被细分。在离交叉点一定距离处，网格可以分成更大的部分。图2显示了网格结构模型。网格化模型

施加荷载时，可在网格化之前或之后施加。在求解过程中，ANSYS系统会自动向节点和元素添加荷载。三。利用ANSYS对3.1筒体边缘应力分布进行分析，提供了彩色云图显示结果的功能，从中可以了解筒体各部位的变形、应力、应变等分析结果。

因为平头的厚度与本例中气缸的厚度相同，平头在压力后有一定的变化。对于厚度较大的盖子，压力后不发生变形，最大值出现在与简化连接处。但是，当盖的厚度不是很大时，压力后会发生变形，最大值会出现在盖的中央。这一结论清楚地体现在头轴向位移曲线的等动应力上。