ANSYS 子模型技术在压力容器分析设计中的应用

ANSYS 子模型技术在压力容器分析设计中的应用
夏忠定, 吕　伟
(大庆油田工程有限公司机械室, 黑龙江大庆　163712)
摘要: 在对大开孔压力容器进行了粗模型应力分析结果的基础上,应用子模型技术对开孔周围的区域进行了二次应力分析,并根据JB 4732 —95《钢制压力容器———分析设计标准》对分析结果进行了应力强度校核。

ANSYS 子模型技术在压力容器分析设计中的应用

下载：



ANSYS 子模型技术在压力容器分析设计中的应用

访问密码

1. 9b17

复制代码

为了满足工艺操作、容器制造、安装、检验及维修等要求 , 压力容器必须设置开孔接管。由于开孔接管区的应力情况非常复杂 , 一般情况下存在 3 种
应力 :
①壳体开孔以后 , 开孔处的承载截面面积减少 , 从而使该界面的平均应力增大 , 而增大的应力则集中分布在开孔边缘处 , 因此在开孔边缘处会引起
较大的局部薄膜应力。
②开孔接管和容器壳体相贯 , 相贯的两壳体在压力作用下会产生不一致的径向膨胀 , 为了使两部件在连接点的变形相协调 , 必然会产生一组自平衡的边界内力 , 这些内力在开孔边缘处引起局部的弯曲应力。
②壳体开孔边缘与接管的连接处还会产生一种由于应力集中造成的分布范围很小而应力值很高的峰值应力。因此 , 容器开孔后 , 不仅整体强度受到削弱 , 而且还在开孔处引起应力集中 , 从而造成开孔边缘局部的高应力 [1 ～ 2] , 必须对开孔接管处进行应力分析。
1 　子模型概述
子模型通常是用来在原模型基础上获取更为精确结果的一种方法 , 即从已分析的模型上截取部分区域 , 对该区域的网格进行细划后进行二次应力分析 ,
从而得到更为精确的结果。子模型方法又被称为切割边界位移法或特定边界位移法 , 切割边界就是把子模型从整个较粗模型分开的边界 , 粗模型在切割边界上的计算位移即为子模型的位移边界条件 [3] 。子模型分析过程一般包括建立和分析粗模型、建立子模型、生成切割边界插值及分析子模型 4 个步骤。