設(shè)計(jì)仿真 | Marc 壓力容器應(yīng)力線性化的應(yīng)用方法
01/概述
在Marc 2022.4中:
Stress Linearization(應(yīng)力線性化)新插件添加到標(biāo)準(zhǔn)用戶插件集合中。這個(gè)新插件是用戶插件菜單的子菜單結(jié)果的一部分,位置如下圖所示:
圖1 應(yīng)力線性化插件位置
應(yīng)力線性化是壓力容器分析中常用的一種技術(shù)。它通過等效薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力近似于貫穿厚度的應(yīng)力場(chǎng)(沿著應(yīng)力分類線(SCL)),另外,當(dāng)應(yīng)力作用在厚度方向的橫截面上(稱為應(yīng)力分類面(SCP))。仿真應(yīng)力數(shù)據(jù)根據(jù)美國機(jī)械工程學(xué)會(huì)(ASME)的指南進(jìn)行應(yīng)力評(píng)估。
為了使用應(yīng)力線性化插件,必須在結(jié)果文件中提供應(yīng)力張量。用戶必須定義SCL的兩個(gè)端點(diǎn),對(duì)于三維模型,還必須定義一個(gè)點(diǎn)來定義SCP,以及SCL上的采樣點(diǎn)數(shù)量。基于該輸入,在由SCL和SCP定義的局部坐標(biāo)系中的采樣點(diǎn)中計(jì)算應(yīng)力分量。通過路徑曲線,應(yīng)力分量被傳遞到Python腳本中,以計(jì)算等效的膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力分量,并生成數(shù)據(jù)及報(bào)告。
應(yīng)力線性化插件使用如下圖2所示的模型進(jìn)行說明。該模型采用線性六面體單元,對(duì)容器截面的四分之一進(jìn)行建模,材料為線性彈性,邊界條件包括對(duì)稱條件和壓力載荷,分析是小應(yīng)變分析。
圖2 壓力容器1/4模型
02/應(yīng)力線性化操作方法
運(yùn)行分析后,打開結(jié)果文件,選擇應(yīng)力線性化插件。如圖3所示,相應(yīng)的菜單由三個(gè)部分組成:
a) 應(yīng)力分類線。這里必須定義SCL的端點(diǎn)(端點(diǎn)A和端點(diǎn)B)的坐標(biāo)。這可以通過鍵入坐標(biāo)或單擊圖形區(qū)域上的節(jié)點(diǎn)、點(diǎn)或?qū)嶓w頂點(diǎn)來完成。
b) 應(yīng)力分類平面。對(duì)于三維模型,還需要一個(gè)點(diǎn),稱為點(diǎn)C定義V軸,來定義SCP。對(duì)于平面和軸對(duì)稱模型,假設(shè)該平面由SCL和全局Z軸定義。
c) 應(yīng)力線性化:此處必須輸入采樣點(diǎn)數(shù)量,并且可以通過計(jì)算按鈕開始計(jì)算等效膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。可以使用“結(jié)果”按鈕在Mentat菜單中查看最終結(jié)果,也可以使用“打開報(bào)告”按鈕在默認(rèn)編輯器中打開文本文件(擴(kuò)展名.rpt)。
圖3 應(yīng)力線性化插件定義界面
圖4 計(jì)算12個(gè)采樣點(diǎn)分應(yīng)力結(jié)果
圖5 應(yīng)力線性化的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力及合成應(yīng)力
圖6 輸出的數(shù)據(jù)報(bào)告
03/參照
敬請(qǐng)參照 “Marc2022.4幫助文件/新功能/What's New in Marc 2022.4/Stress Linearization User Plugin案例說明,
案例模型參照安裝幫助文件路徑:
…\Marc Documentation\2022.4.0\examples\ug\wn20224\stresslin.mud案例
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