由於膨脹節的柱失穩和平麵(miàn)失穩都可能在塑性狀態下(xià)發生,因此,本文采用了非線性(xìng)屈曲分析,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.
由於(yú)膨脹(zhàng)節的柱失穩和平麵失穩都可能在(zài)塑性狀態下發生,因此,本文采用了非線性屈曲分(fèn)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(lì)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(bō)紋管膨脹節設置(zhì)初始缺陷,使其(qí)成為非軸對稱體。初始缺陷可以是波紋局部材料不(bú)均勻或形狀不規整。
有限(xiàn)元軟(ruǎn)件一般提供兩種失穩分析方法(fǎ),即特征值屈曲分析和非線性屈曲分析。特征值(zhí)法是彈性分析,不(bú)能用於出現塑性變形的結構。由於膨脹節的柱失穩和平麵失(shī)穩(wěn)都可能在塑性狀態下發生,因此,本文采用了非線性屈曲分析,材質模型為彈(dàn)性理想塑性體。本節算例假設材(cái)料的(de)彈性模量為2x10 Mpa、屈服應力為230Mpa。有限(xiàn)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(bō)紋管膨脹節設置初始缺陷,使其成為非軸對(duì)稱體。初始(shǐ)缺陷可以是波紋局部材料不均勻或形狀不(bú)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(nèi)徑150mm、波高25mm、波距25mm、壁厚0.5mm、10個波。用公式計算(suàn)的內壓為0.17Mpa。
2.平麵失穩(wěn)
波紋補償器幾何參數:內徑300mm、波高30mm、波(bō)距30mm、壁厚0.8mm、4個波。用公式計算的內壓為0.63Mpa。
3.小結
用非線性屈曲分析既可(kě)以得出柱失穩又可以得出平麵失穩(wěn),從側麵說(shuō)明這兩種失穩機理相同,波紋補償器發生何種失穩因波紋參數而定(主要是波數)。