內壓
關注創建者：憶森 創建時間：2021-03-06
內壓的視頻教程
LS-DYNA厚壁筒受內壓分析與柱坐標系結果處理
本課程主要目的： 使用LS-DYNA進行厚壁筒受內壓分析； 使用LS-DYNA顯示算法、隱式算法進行彈性問題分析； 使用殼單元、實體單元進行問題分析； 在柱坐標系下進行后處理并顯示計算結果。
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ANSYS纖維纏繞復合材料內壓管道分析
通過本案例的學習，熟悉ANSYS分析復合材料的一般方法和步驟；熟悉SHELL181單元分析層狀復合材料的技術，掌握SHELL181單元設置及截面定義方法；熟悉復合材料結果后處理，掌握提取每一層分析結果的方法。
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基于abaqus的內配十字形鋼骨的圓鋼管混凝土柱軸壓模擬
本課程主要對一個內配十字形鋼骨的圓鋼管混凝土柱進行了軸壓模擬，得到荷載位移曲線。混凝土采用塑性損傷模型，鋼管和十字形鋼骨采用二次塑流模型，采用位移加載。 （1）第一節課程主要詳細講述了建模操作，手把手教你建模，然后講述了相互作用的設置，本構的設置。其中鋼材和混凝土本構均由小軟件生成。
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內壓的實例教程
什么是外壓容器的穩定性和臨界壓力？內壓容器是否存在穩定性問題？
承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，殼體會突然失去原來的形狀，或出現波紋，載荷卸去后，殼體不能恢復原狀，這種現象稱為外壓殼體的屈曲或失穩。
其實質是壁內壓應力由失穩前單純的壓應力狀態突然躍變為失穩時主要是彎曲應力狀態。
容器失去穩定性時的最小外壓力稱為臨界壓力pr，其值越大，表明容器抗失穩能力越強。
對于薄壁容器，只要壁內存在壓應力，就有先穩的可能。穩定問題不僅僅限于外壓容器，內壓容器有時也有穩定問題。例如受重量載荷和風彎矩作用產生軸向壓應力的直立內壓設備及有局部壓應力產生的內壓封頭，以及內壓臥式容器的鞍座處等，均有穩定性問題存在。
展開 圖5 平均外壓和內壓系數隨風向角變化
3.1.2 內外壓響應時程相關性
圖6
對比了開孔尺寸為53 mm
×53 mm
的模型，在0
°正風向角和70
°斜風向角下的內壓系數與孔口周邊外壓系數的時程變化曲線。由圖可見，無論在0
°還是70
°風向角下，開孔結構的內壓響應與孔口周邊外壓響應在時程上均具有高度的同步性，且不會受到風向角的影響。
圖6 孔口周邊外壓系數與內壓系數時程曲線對比
3.1.3 內外壓響應功率譜相關性
為了進一步分析開孔結構內壓動力響應的特性及其與孔口周邊外壓響應之間的關系，圖7 對比了在0° 正風向角和70° 斜風向角下，開孔尺寸為53 mm×53 mm 時模型內外壓系數的功率譜曲線。從圖中可以看出，雖然內外壓響應功率譜的同步性沒有內外壓響應時程的同步性那么高，但是在0°正風向角下仍然表現出了一定的相關性，并且彼此之間相差不大。而在70°斜風向角下，內外壓系數功率譜函數則有很大的區別，尤其是在內壓功率譜函數曲線上，出現了2 個共振峰，內壓系數功率譜在這2個共振峰的頻率附近明顯大于外壓系數功率譜。根據相關研究的結論，這2 個共振峰可能是由于斜風剪切流在孔口處產生的漩渦脫落與內壓Helmholtz共振導致的。
圖7 孔口周邊外壓系數與內壓系數功率譜對比
圖8 內壓系數導納曲線
為了更直觀地對比內外風壓系數功率譜函數的大小，將內壓系數功率譜與外壓系數功率譜的比值定義為內壓導納，并將0°正風向角和70°斜風向角的開孔模型內壓導納曲線繪于圖8中。由圖可見，在0°正風向角下，總體上內外壓系數功率譜相差不大，內壓導納的值基本在1左右的范圍內波動。
展開 問題描述：
內壓罐使用的材料為鋼，彈性模量E＝200 GPa，油松比a＝0.3，使用單位量綱為mm、N、MPa。分析對象為軸對稱三維實體結構，內壓罐底部固支，內側壁面受20MPa的壓強載荷，為了減少計算量，采用四分之一模型進行靜力分析。
圖1 內壓罐有限元模型
內壓罐為軸對稱三維實體結構，內壓罐底部固支，內側壁面受20MPa的壓強載荷，為了減少計算量，采用四分之一模型進行靜力分析。
操作：
創建幾何部件：
圖2 創建幾何
圖3 賦予材料屬性
定義輸出：
圖4 定義輸出
設置邊界條件及載荷，底部施加固支約束，對稱面分別施加對稱約束，內壁面施加均勻的內壓載荷：
圖5 設置邊界條件及載荷條件
先劃分結構，采用六面體結構網格，采用C3D8R單元劃分網格：
圖6劃分網格
分別采用Abaqus和iSolver求解器進行計算。
圖7分別提交Abaqus和iSolver求解器計算
計算結果對比：
對比兩者的計算結果：
圖8 Abaqus和iSolver計算的應力對比（左: iSolve，右：Abaqus）
圖9 Abaqus和iSolver計算的位移對比（左: iSolve，右：Abaqus）
由此可見，iSolver與Abaqus求解器計算的應力及位移分析結果基本一致，兩者對于最大載荷點、最大位移點位置的計算吻合。對于結構進行應力分析，分析其最大應力值及位置、最大位移值及位置，可以在實際生產和生活應用中有效避免結構失效現象的出現，從而避免破壞。
展開 abaqus模擬平頂蓋鍋爐受內壓（軸對稱問題） ￥19.89
題目描述</h1><p>平頂蓋是鍋爐等受內壓元件大量使用的零部件之一。鮮有一如圖所示平頂蓋，其內徑為D<sub>0</sub>=25.5cm，s=3.5cm，s<sub>1</sub>=4.8cm，r<sub>0</sub>=3.2cm，取取半長l=22.6cm的一段進行計算。已知平定蓋所受內壓q=2.16×10<sup>7</sup>Pa，材料的彈性模量為E=2.0×10<sup>11</sup>Pa，泊松比為μ=0.3。試分析其應力分布。</p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202502/attachment/d65fe0be17134fe9a23511439c8fcbcc.png" style="display: inline-block;">
<img src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/d65fe0be17134fe9a23511439c8fcbcc.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/d65fe0be17134fe9a23511439c8fcbcc.png?
展開 氣瓶是采用傳統材料的金屬氣瓶，首先通過Standard靜力學分析計算氣瓶裝配結構在重力、U型螺桿預緊力、氣瓶內壓下的應力狀態和變形情況。
圖3-氣瓶裝配結構靜力學分析
圖4-靜力學應力
圖5-靜力學變形
復制靜力學模型，更改分析步為Explicit，通過預定義場的初始狀態導入將Standard模型計算出來的靜力學應力變形狀態導入Explicit分析模型，用于時域隨機振動分析。
圖6-初始狀態導入
Y向施加隨機振動加速度信號。
圖7-隨機振動時域加速度信號
圖8-氣瓶隨機振動最大應力674.2MPa
付費文件說明：隨機振動需要先得到裝配狀態的氣瓶應力應變、變形，因此需要先求解靜力學模型（AIRT-STD.inp），再求解隨機振動模型（AIRT-XPL_Y.inp），可以直接運行批處理文件自動執行依次求解。
用文本編輯器可以打開就可以查看關鍵字設置與模型定義了。該模型涉及standard到explicit的初始狀態導入，AbaqusGUI界面目前不支持讀入涉及狀態導入的關鍵字。如果想在界面下直觀地看動力學的模型設置，也可以將STD inp文件中end assembly前的內容合并到XPL inp文件中去!!!
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內壓的最新內容
模型與實驗對標；(a) 電池溫度對標；(b) 反應與質量對比
機理：LFP電池泄壓降溫是：定容過程下的過熱電解液在定壓狀態下發生了沸騰與蒸發導致；
模型：提出了電池內壓-溫度實驗關聯式以及電解液沸騰蒸發吸熱方程。前者用于預測電池內部氣壓，后者用于計算三維的電解液吸熱行為；
設計：電解液在卷芯內局部滲透性不宜過差，過差可能導致熱失控提前。
- 載荷：氣缸內壓、往復慣性力、支座反力。
#### 2. 常規性能分析
**(1) 靜態強度/剛度分析**
- 求解：應力（Von Mises）、應變、位移。
- 目標：最大應力 < 材料許用應力（鑄鐵~80–120MPa，鑄鋁~150–200MPa）。
- 識別高應力區（缸孔周邊、法蘭、軸承座）。
高壓比例閥的安全操作規程有哪些？2個月前
壓力設定復核：檢查系統減壓閥或溢流閥的設定壓力是否在比例閥允許范圍內，嚴禁超壓運行，諾冠高壓系列比例閥通常標有最大工作壓力（如350 bar），切勿逾越。
二、啟動與運行中的規范操作
設備啟動階段是風險高發期，務必遵循“緩慢升壓、逐步調試”的原則：
漸進式加壓：開啟主氣源或液壓泵時，應緩慢打開截止閥，使系統壓力平穩上升，避免壓力沖擊損壞閥體或傳感器。
轉注成型與覆晶底部填膠模擬
? 顯示流動與固化過程 ，優化澆口與流道設計
? 預測潛在成型瑕疵 ，仿真包封與短射
? 計算氣體區域內的壓降，優化排氣設計
? 評估制程條件與材料特性，縮短周期時間
壓縮成型與晶圓級封裝模擬
顯示壓縮成型制程的動態流動波前
評估扇出型封裝之芯片偏移、翹曲行為與剪切應力分布
毛細底部填膠模擬
? 顯示在不同表面張力與接觸角度下，毛細力所產生的流動行為
在ABAQUS中做管道內壓爆炸CEL模擬，采用vumat進行子程序定義
當管道為單層網格時，流固耦合效果好。當管道為多層網格時，采用abaqus自帶的材料及損傷可以實現模擬，使用vumat進行模擬流固耦合效果就很差（內部氣體漏氣、等效塑性應變分布不正確、計算迭代等），這是什么原因
壓力與速度： 采用較高的注射速度和中等的保壓壓力，快速充填以獲得光亮表面，同時避免過保壓導致內應力。
冷卻： 在保證高光外觀的前提下，權衡冷卻時間對效率的影響。
一期一會 | 什么是流體流動？8個月前
另一方面，內部流發生在封閉（固體）邊界內，其中壓降和流動分布通常是關注的重點。
外部流的示例包括流經飛機機身的空氣（其中通常需要關注升力和阻力等空氣動力）、流經船體的水或吹過建筑物的風。物體的形狀和方向會影響外部流動的行為，形成邊界層（物體-流動界面的粘性區域）和流動分離。
內部流的示例，包括流經管道或風道的空氣或水。
仿真總共采用三個分析步進行：第一個分析步采用一般靜力分析，對輪胎施加壓力為0.618 MPa的內壓與重力，并約束輪胎中心點6個方向的自由度（輪胎中心點已與輪輞部分動態耦合，可通過控制輪胎中心點的運動來控制整個輪胎的運動）；第二個分析步采用隱式動力學分析，解開輪胎中心點y方向的位移約束，控制輪胎以自由落體形式撞擊甲板，觀察響應。模型如圖4所示。
一定范圍內保壓壓力的增加會導致材料的密度和均勻性提高，進而提升材料的抗拉強度和彎曲強度；但對斷裂伸長率而言，過高的保壓壓力很可能導致材料分子鏈取向不當，減少了材料的韌性，從而降低了斷裂伸長率。
圖 3 保壓壓力對材料力學性能的影響
4.
AIPIPE支持豐富的載荷類型，包括管道內壓、重力、集中載荷等。用戶拖拽不同類型載荷即可完成工況組合的編輯和修改，軟件可對所有工況（包括偶然工況）進行自動組合計算，無需再進行繁瑣的工況編輯。
AIPIPE支持 ASME 標準材料庫，包括ASME B31.1和ASME B31.3。自發布以來，AIPIPE在建筑設計、特種設備、發電站、化工、半導體和低溫設備等領域得到廣泛應用。
