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金属波纹补偿器失稳的有限元计算

2017-09-06 15:03:22

金属波纹补偿器失稳的有限元计算

金属波纹补偿器失稳的有限元计算

有限元软件一般提供两种不稳定分析方法,即特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。特征值法是一种弹性分析方法,不能用于具有塑性变形的结构。由于金属波纹补偿器在塑性状态下可能会发生柱失稳和平面失稳,本文采用非线性屈曲分析方法,该材料模型是理想的弹塑性体。这个例子假设材料的弹性模量为2x10 mpa,屈服应力为230 mpa。有限元软件采用壳51壳单元进行ANSYS。对于非线性屈曲分析,需要建立金属波补偿器的初始缺陷,使之成为非轴对称体。初始缺陷可能是不均匀或不规则的波浪状局部材料。用弧长法计算了引起失稳的内压。

1.柱不稳定性

波型补偿器的几何参数为:内径150 mm,波高25 mm,波距25 mm,壁厚0.5mm,波长10波,计算出的内压为0.17mpa(加系数)。

二.飞机不稳定

波型补偿器的几何参数为:内径300 mm,波高30 mm,波距30 mm,壁厚0.8mm,波长4波,计算出的内压为0.63mpa(加系数)。

3.摘要

柱的失稳和平面失稳对非线性屈曲分析有很大影响。从侧面看,两种失稳机理是一致的,波前参数(主要是波数)决定了波补偿器的最终失稳。

金属波纹补偿器失稳的有限元计算

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