設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法

01/概述

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖1

Marc 2022.4中:

Stress Linearization(應力線性化)新插件添加到標準用戶插件集合中。這個新插件是用戶插件菜單的子菜單結果的一部分,位置如下圖所示:

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖2

圖1 應力線性化插件位置


應力線性化是壓力容器分析中常用的一種技術。它通過等效薄膜應力和彎曲應力近似于貫穿厚度的應力場(沿著應力分類線(SCL)),另外,當應力作用在厚度方向的橫截面上(稱為應力分類面(SCP))。仿真應力數(shù)據(jù)根據(jù)美國機械工程學會(ASME)的指南進行應力評估。

為了使用應力線性化插件,必須在結果文件中提供應力張量。用戶必須定義SCL的兩個端點,對于三維模型,還必須定義一個點來定義SCP,以及SCL上的采樣點數(shù)量。基于該輸入,在由SCL和SCP定義的局部坐標系中的采樣點中計算應力分量。通過路徑曲線,應力分量被傳遞到Python腳本中,以計算等效的膜應力和彎曲應力分量,并生成數(shù)據(jù)及報告。

應力線性化插件使用如下圖2所示的模型進行說明。該模型采用線性六面體單元,對容器截面的四分之一進行建模,材料為線性彈性,邊界條件包括對稱條件和壓力載荷,分析是小應變分析。

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖3

圖2 壓力容器1/4模型

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02/應力線性化操作方法

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖5

運行分析后,打開結果文件,選擇應力線性化插件。如圖3所示,相應的菜單由三個部分組成:

a) 應力分類線。這里必須定義SCL的端點(端點A和端點B)的坐標。這可以通過鍵入坐標或單擊圖形區(qū)域上的節(jié)點、點或實體頂點來完成。

b) 應力分類平面。對于三維模型,還需要一個點,稱為點C定義V軸,來定義SCP。對于平面和軸對稱模型,假設該平面由SCL和全局Z軸定義。

c) 應力線性化:此處必須輸入采樣點數(shù)量,并且可以通過計算按鈕開始計算等效膜應力和彎曲應力??梢允褂谩敖Y果”按鈕在Mentat菜單中查看最終結果,也可以使用“打開報告”按鈕在默認編輯器中打開文本文件(擴展名.rpt)。

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖6

圖3 應力線性化插件定義界面

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖7

圖4 計算12個采樣點分應力結果

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖8

圖5  應力線性化的薄膜應力、彎曲應力及合成應力

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖9

圖6 輸出的數(shù)據(jù)報告

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖10


03/參照

設計仿真 | Marc 壓力容器應力線性化的應用方法的圖11

敬請參照 “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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