由於膨脹節的柱失穩和平麵失穩都可能在塑性狀態(tài)下發生,因(yīn)此,本(běn)文采用了非線性屈曲分析,材質模型為彈性理想塑性體.本節算例假設(shè)材料的彈性模量為2x10 Mpa,屈服應力為230Mpa.
由於膨脹節的柱(zhù)失穩和平麵(miàn)失穩都可(kě)能在塑性狀態(tài)下發生,因此,本文采(cǎi)用了非線性屈曲分析,材質(zhì)模型為彈(dàn)性理想塑性體。本節算例假設材料的彈性模量為2x10 Mpa、屈服應力為230Mpa。有限元軟件為ANSYS,采用Shell 51殼單元。進行非線(xiàn)性(xìng)屈曲(qǔ)分析需要給波紋(wén)管(guǎn)膨脹節設置初始缺陷,使其成為非軸對稱體。初始缺(quē)陷可以是波紋局(jú)部材料不均勻或形(xíng)狀不規整。
有限元軟件一般提供兩種失穩分析方(fāng)法,即(jí)特征值屈曲分析和非線性屈曲分析。特征值法是彈性分析,不(bú)能用(yòng)於出現塑性變形的結構。由於膨(péng)脹節的(de)柱失穩和平(píng)麵失穩都可能在塑性狀態下發(fā)生,因此,本(běn)文采用了非線性屈曲分析,材質模(mó)型為彈性理想塑性體。本節(jiē)算(suàn)例假設材料的彈性模量(liàng)為2x10 Mpa、屈服(fú)應(yīng)力為230Mpa。有限元軟件為ANSYS,采用Shell 51殼單元。進行非線性屈曲分析需要給波紋(wén)管膨(péng)脹(zhàng)節設置初始缺陷,使其成為非軸(zhóu)對稱體。初始缺陷可以是波紋局(jú)部材料不均勻或形狀不規整。造成失穩(wěn)的內壓用弧(hú)長法計算。
1.柱失穩
波紋(wén)補償器幾何參數:內徑(jìng)150mm、波高25mm、波距25mm、壁厚0.5mm、10個波。用公(gōng)式計算的內壓為0.17Mpa。
2.平麵失(shī)穩
波紋補償器幾何參數:內(nèi)徑300mm、波高30mm、波距30mm、壁(bì)厚0.8mm、4個波。用公式計算的內壓為(wéi)0.63Mpa。
3.小結(jié)
用(yòng)非線性屈曲分析既可以得出(chū)柱失穩又可以得出平麵失(shī)穩,從側麵(miàn)說明這兩種失(shī)穩(wěn)機理相同,波紋補償器發生何種失穩因波紋參數而(ér)定(主要是波數)。