大開孔接管壓力管道的應(yīng)力分析.pdf

1、壓力管道由于工藝和結(jié)構(gòu)上的要求常常需要開設(shè)各種開孔結(jié)構(gòu)，用薄殼理論只能求解到開孔率ρ0＜0.8的結(jié)構(gòu)，對于開孔率ρ0≥0.8的大開孔問題仍沒有得到理論解，一般依靠實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行對比分析設(shè)計(jì)或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其安全性和可靠性得不到保證，人們逐漸開始尋求用數(shù)值計(jì)算方法求解其近似解，有限單元法己成為解決此問題的最重要的一種手段。
　　 本文主要研究壓力管道大開孔率接管相貫部位局部應(yīng)力集中的規(guī)律，然而對壓力管道上接管進(jìn)行研究時(shí)，其實(shí)際結(jié)構(gòu)比較

2、復(fù)雜，不可能而且也沒必要完全按照實(shí)際情況來分析。充分考慮到所研究結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、約束特點(diǎn)以及幾何上的對稱性，適當(dāng)選取結(jié)構(gòu)的部分作為計(jì)算模型。本課題的具體作法是：僅受內(nèi)壓作用下，選取1/4的圓柱殼平齊接管結(jié)構(gòu)作為計(jì)算模型。
　　 根據(jù)簡化的模型，確定結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)，利用APDL語言編制一個(gè)適用于不同尺寸的開孔接管結(jié)構(gòu)的通用計(jì)算模型。本課題引進(jìn)有限元建模與分析的參數(shù)化思想，避免重復(fù)建模與分析的問題，簡化設(shè)計(jì)操作，提高有限元分析效率。

3、
　　 運(yùn)用彈塑性力學(xué)理論和有限元分析的方法，利用ANSYS軟件對不同開孔率不同厚度比的一系列大開孔率圓柱殼平齊接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的三維彈性有限元分析，求解出肩點(diǎn)A的應(yīng)力集中系數(shù)繪制成表，利用MATLAB繪制在內(nèi)壓作用下開孔率0.8≤ρ0＜1之間的應(yīng)力集中系數(shù)曲線，為進(jìn)一步研究大開孔圓柱殼接管問題提供數(shù)據(jù)參考。
　　 在對圓柱殼平齊接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的三維有限元應(yīng)力分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，把開孔率ρ=0.7的有限元解與薄殼理論解