由(yóu)於(yú)膨(péng)脹(zhàng)節的柱失穩和平(píng)麵失穩都可能在塑性狀態(tài)下發生,因此,本文(wén)采用了非線性屈曲分析,材質模型為彈性理想塑性(xìng)體.本節算例假設材(cái)料的彈性模量為2x10 Mpa,屈服應力為230Mpa.
由於膨脹節的柱失穩和平麵失穩都可能在塑性狀態下發生,因此,本文采用了(le)非線性屈曲分析,材質模型(xíng)為(wéi)彈(dàn)性(xìng)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(cǎi)用Shell 51殼單元。進行非線性屈曲分析需要給波紋(wén)管膨脹節(jiē)設置初始缺陷,使其成為非軸對稱體。初始缺陷可以是(shì)波(bō)紋局部材料不均勻或形狀不規整。
有限元軟件一般提供兩種失穩分析方(fāng)法,即特(tè)征值屈曲(qǔ)分析和非線(xiàn)性屈(qū)曲分析。特征值法是彈性分析(xī),不能用於出現塑性變形的結構。由於膨脹節的(de)柱失(shī)穩和平麵失穩都可能在塑性狀態下發生,因此,本文(wén)采用了(le)非(fēi)線性屈曲(qǔ)分析,材質模型為彈性理想塑性體。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(jiàn)為ANSYS,采用Shell 51殼單元(yuán)。進行非線性屈曲分析需要給波紋管膨脹節設置初始缺(quē)陷,使其成為非軸對稱體。初始缺陷可以是波紋局部材(cái)料不均勻或形狀不規整。造成失穩的內壓用弧長法計算。
1.柱失穩
波紋補償器幾何參數:內徑150mm、波高25mm、波距(jù)25mm、壁厚0.5mm、10個波。用公式計(jì)算的(de)內壓為0.17Mpa。
2.平麵失穩(wěn)
波紋補償器幾何參數:內徑300mm、波高30mm、波距30mm、壁厚0.8mm、4個波。用(yòng)公式(shì)計算的內壓(yā)為0.63Mpa。
3.小結
用非線性屈曲(qǔ)分析既可以得出柱失穩又可以(yǐ)得出平麵失穩,從側(cè)麵說明這兩種失穩機理相同,波紋補償器發生何種失穩因波紋(wén)參數而定(主要是波數)。