ansys蒸發(fā)器應(yīng)力分析的案例
針對某袋除塵器整體進行ABAQUS有限元分析，考慮九項載荷工況，分析設(shè)備靜應(yīng)力、熱應(yīng)力、變形及熱膨脹數(shù)值 ￥15
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強筋：橫向為扁鋼80*6，縱向為扁鋼100*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
圖2 建立幾何模型
三、約束條件及載荷
立柱底部約束如圖3所示。
圖3 立柱底部邊界約束
載荷：
（1）自重（軟件考慮）；
（2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）；
（3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t；
（4） 灰斗積灰重：滿灰9.6t；
（5） 保溫載荷：按25kg/m2；
（6） 負壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加；
（7） 煙道及檢修平臺載荷：上煙道（出氣端）900kg，下煙道（進氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
注：此項載荷殼體和鋼支架各占一半。
（8） 灰斗卸灰口載荷（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：FX=4700N，F(xiàn)Y=3500N，F(xiàn)Z=-4700N，MX=3690N.m，MY=4800N.m，MZ=5540N.m。
（9） 頂部牛腿處檢修荷載：單個牛腿處載荷為1t，頂板為260×260，轉(zhuǎn)化為面壓添加，面壓為1×10×1000/260/260=0.148N/mm2。
下圖4所示為載荷添加圖示：
（a）負壓11000Pa （b）正壓8000Pa （c）花板處載荷
展開 吊艙掛載應(yīng)力分析SW和ansys分析對比
吊艙掛載應(yīng)力分析
吊艙掛載方式細節(jié)圖。
吊艙由吊艙架1和吊艙架2支撐掛載。吊艙架1和吊艙架2分別由8顆和4顆M3螺釘固定，螺釘由中心盤內(nèi)向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應(yīng)力分析
吊艙掛載后的吊艙架應(yīng)力分析模型。材質(zhì)選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設(shè)定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉(zhuǎn)換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個孔位處懸掛吊艙。(選擇總數(shù)，而非按條目）
③網(wǎng)格化后，運行應(yīng)力分析得下圖結(jié)果。紅色處為最大形變量結(jié)果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強度足夠。
ANSYS靜應(yīng)力分析結(jié)果，材質(zhì)選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計算總變形量1.9195e-2mm。
變形量云圖一致，均是頂部型變量最大。
材料：
向下的力：
限制位移固定工件。
展開 ansys18.2焊接過程分析瞬態(tài)熱分析熱應(yīng)力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過程分析
移動熱源通過插件實現(xiàn)
ANSYS workbench泵殼熱應(yīng)力分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)泵殼的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
ANSYS在壓力容器行業(yè)的應(yīng)用-應(yīng)力強度分析
圖1-煤氣水分離器結(jié)構(gòu)實體模型
單元選擇及網(wǎng)格劃分
分析采用ANSYS有限元分析軟件提供的SOLID185進行網(wǎng)格劃分。因SOLID185為八節(jié)點實體單元，壁厚方向至少劃分4份以保證足夠的計算精度。
不斷加密網(wǎng)格直至計算結(jié)果基本無變化，最終用于計算的有限元網(wǎng)格見圖2，模型單元數(shù)為602068，節(jié)點數(shù)為755179。
圖2-模型網(wǎng)格圖
邊界條件及載荷施加
邊界條件
各工況均在支座下表面約束環(huán)向位移和軸向位移，模型施加邊界條件見圖3。
ANSYS Workbench橢圓人孔應(yīng)力分析 ￥29
分析中采用的材料參數(shù)見表1.
表1 計算參數(shù)匯總表
2 分析過程
取人孔的1/4及鍋殼建立三維分析模型。由于鍋殼直徑與人孔幾何尺寸相比很大，因此沿鍋殼環(huán)向僅取90°進行分析。鍋殼軸向取用長度為1m。由于人孔螺栓僅在預(yù)緊時起作用，隨著內(nèi)壓力的增加，螺栓的拉力下降，影響也隨之減弱，而且螺栓的橫截面積與人孔頸橫截面積相比應(yīng)為小量，因此模型中予以忽略。
模型位移邊界條件容易得到。對稱面施加無摩擦約束，遠離人孔的鍋殼橫向剖面上作用有均布拉力，為-50.803MPa；同時模型承受內(nèi)壓載荷1.6MPa。
采用較粗糙的網(wǎng)格模量，總共11092個節(jié)點，1830個單元，最大偏度為0.59，平均偏度為0.08。
圖2 模型網(wǎng)格
圖3 邊界條件
人孔墊片在人孔組件中不僅起到密封作用，還有一個重要作用就是將人孔蓋正面的介質(zhì)壓力傳遞到人孔加強圈上。墊片材料通常采用石棉板或橡膠石棉板，但其力學(xué)性能數(shù)據(jù)很難得到，因此分析模型中將墊片做簡化處理，取很小的彈性模量，本例子取0.1MPa。
圖4給出了墊片傳遞面力的大小。如果墊片壓力為均均分布，容易計算出均布壓力理論值為8.492MPa。從圖4看，壓力分布還是比較均布的，大部分壓力值都在8.5MPa附近，負值代表墊片受力方向。
3 結(jié)果討論
圖5給出了人孔應(yīng)力強度分布，可見，應(yīng)力最大值位置出現(xiàn)在人孔加強圈與鍋殼相貫位置短軸端部內(nèi)側(cè)。最大應(yīng)力值為240.36MPa。
圖5 應(yīng)力強度云圖
在應(yīng)力較大位置取4條評定線（見圖6），按照線法進行應(yīng)力分解，分解及評定結(jié)果如下。
展開 二次溫差應(yīng)力的危害不容小覷-高溫反應(yīng)器裙座與下封頭連接結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力分析
【6】機械場熱力耦合分析結(jié)果分析
通過應(yīng)力強度分布云圖可看出：在裙座與下封頭連接處的h形鍛件內(nèi)壁處產(chǎn)生最大總應(yīng)力為461.38MPa，此處應(yīng)力的較大的原因主要是總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)產(chǎn)生的二次彎曲應(yīng)力和溫度梯度產(chǎn)生的二次溫差應(yīng)力共同導(dǎo)致的；另外，可看出在裙座保溫層分界處裙座上也產(chǎn)生較大的應(yīng)力，此處主要是因保溫段與未保溫段溫差梯度產(chǎn)生的二次溫差應(yīng)力導(dǎo)致的，由變形因子放大后的云圖可清晰的看出，裙座上半段因溫度較高向外熱膨脹，而下段溫度較低限制上段的熱膨脹，故因滿足分界處變形協(xié)調(diào)形而產(chǎn)生了相對較大的溫差應(yīng)力。
最終按彈性名義應(yīng)力分類法對高應(yīng)力區(qū)域的不連續(xù)部位進行了路徑劃分并進行相應(yīng)的應(yīng)力劃類，共定義4條路徑，每條路徑上的局部薄膜應(yīng)力及一次+二次應(yīng)力分別小于1.5Sm和3Sm，按JB/T4732標(biāo)準的判定則本模型強度計算合格，評定結(jié)果通過。
感興趣的可關(guān)注下面公眾號關(guān)注我們：
展開 ANSYS分析VS理論解 | 簡單托架應(yīng)力和變形分析（桿單元實例）
(4) 查看各單元應(yīng)力：
①定義軸向應(yīng)力單元表：Main
Menu >General Postproc >Element Table>Define
Table，→Lab：輸入Stress_I →Item：選擇By sequence num →Comb：選擇LS，在LS后面輸入“1”→OK
→Apply →Lab：輸入Stress_J →Item：選擇By sequence num →Comb：選擇LS，在LS后面輸入“2”→OK
→Close。
③軸力列表顯示：Main Menu >General Postproc >Element Table>List Element Table→選擇FN→OK→記錄各個單元的軸力→File →Close。
④畫軸力圖：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem Res(見圖1.5)→LabI選擇Stress_I，LabJ選擇Stress_J→OK。
5．退出ANSYS軟件
Utility Menu >File >Exit →Quit-No Save →OK
來源：ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用公眾號，版權(quán)歸作者所有。
展開 ANSYS壓力容器應(yīng)力分析報告
ANSYS壓力容器應(yīng)力分析報告
一. 設(shè)計分析依據(jù)
（1）《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》
（2）JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設(shè)計標(biāo)準》（2005 確認版）
1.1 設(shè)計參數(shù)
表1 設(shè)備基本設(shè)計參數(shù)
1.2 計算及評定條件
(1) 靜強度計算條件
表2 設(shè)備載荷參數(shù)
注：在計算包括二次應(yīng)力強度的組合應(yīng)力強度時，應(yīng)選用工作載荷進行計算，本報告中分別選用設(shè)計載荷進行進行計算，故采用設(shè)計載荷進行強度分析結(jié)果是偏安全的。
(2) 材料性能參數(shù)
材料性能參數(shù)見表3，其中彈性模量取自JB4732-95 表G-5，泊松比根據(jù)JB4732-95 的公式（5-1）計算得到，設(shè)計應(yīng)力強度分別根據(jù)JB4732-95 的表6-2 和表6-6 確定。
表3 材料性能參數(shù)性能
(3) 疲勞計算條件
此設(shè)備接管a、c 上存在彎矩，接管載荷數(shù)據(jù)如表4 所示。
表4 接管載荷數(shù)據(jù)表
二. 結(jié)構(gòu)壁厚計算
按照靜載荷條件，根據(jù)JB4732-95 第七章（公式與圖號均為標(biāo)準中的編號）確定設(shè)備各
元件壁厚，因介質(zhì)密度較小，不考慮介質(zhì)靜壓，同時忽略設(shè)備自重。
1.筒體厚度
因Pc=2.97MPa<0.4KSm=0.4×1×134.8=53.92MPa，故選用JB4732-95 公式（7-1）計算筒體厚度：
3.開孔接管
接管開孔采用16MnⅡ厚壁管，結(jié)構(gòu)見總圖及零件圖，各開孔厚壁管有效尺寸如表5 所示：
表5 接管有效尺寸
三. 結(jié)構(gòu)有限元分析
按照JB4732-1995 進行分析，整個計算采用ANSYS軟件，建立有限元模型，對設(shè)備進行強度應(yīng)力分析。
3.1 有限元模型
(1)上封頭部分
根據(jù)上封頭的結(jié)構(gòu)特點和載荷特性，建立了1/2 上封頭的力學(xué)模型。
展開 ANSYS課程_固體力學(xué)中的應(yīng)力分析1
對于土木，機械，航空航天和許多其他學(xué)科的工程師而言，應(yīng)力分析是一項非常重要的任務(wù)。盡管它被稱為應(yīng)力分析，但它會在結(jié)構(gòu)上同時尋找應(yīng)力和應(yīng)變，以便確定外部載荷下結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。應(yīng)力分析可以通過不同的方式執(zhí)行，例如，實驗測試，分析解決方案或計算模擬，實驗測試或方法的組合或方法的組合。在本課程中，我們將從應(yīng)力分析的目標(biāo)和應(yīng)用開始，并且將解決工程師在應(yīng)力分析的計算仿真中的作用的重要性。
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展開 ANSYS workbench錐形透鏡瞬態(tài)熱應(yīng)力分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
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1、學(xué)習(xí)錐形透鏡的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線瞬態(tài)熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
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案例介紹了ANSYS workbench 錐形透鏡瞬態(tài)熱應(yīng)力分析。
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基于ANSYS Workbench的噴管熱應(yīng)力分析
通過對噴管熱應(yīng)力的分析，首先進行流固耦合分析，得到噴管整體結(jié)構(gòu)的溫度場分析，看到噴管的溫度場在轉(zhuǎn)動板稍微向上的外殼附近存在著明顯的溫度梯度，熱應(yīng)力的產(chǎn)生來源一種是結(jié)構(gòu)中存在著明顯的溫度梯度，另外就是在結(jié)構(gòu)約束的地方存在熱應(yīng)力。一般而言，溫度梯度越大，約束越強，結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力值則越大，按照線彈性理論分析，則會出現(xiàn)有些結(jié)構(gòu)部件會失效的情況，然而這與實際情況不符合，因此需要對噴管結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力分析進行彈塑性本構(gòu)材料的熱應(yīng)力分析，彈塑性材料的熱應(yīng)力分析結(jié)果表明，噴管在溫度梯度大的地方，以及在溫度梯度較大并存在約束的地方的等效熱應(yīng)力值超過了材料的屈服極限，但是小于材料的抗拉強度，說明噴管結(jié)構(gòu)局部進入塑性變形區(qū)，結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生破壞。并且分三種模型分別考慮溫度場和考慮溫度場及氣動載荷共同作用下的仿真，仿真結(jié)果表明，導(dǎo)流板的下移之后，噴管結(jié)構(gòu)的溫度場有一定的下降，并且考慮彈塑性熱應(yīng)力仿真分析表明，隨著溫度場的下降，結(jié)構(gòu)的彈性等效應(yīng)力下降。在原始模型和下降2mm的模型仿真后噴管在氣動載荷和溫度載荷作用下結(jié)構(gòu)的最大位移出現(xiàn)在導(dǎo)流板上，而導(dǎo)流板下降4mm后的仿真表明，結(jié)構(gòu)的最大位移還是受溫度場的影響明顯，出現(xiàn)在噴管外側(cè)板的頂端，導(dǎo)流板處的位移變形也較明顯，最大為8.5mm。由于噴管局部進行塑性區(qū)域，就需要考慮多次工作情況下，結(jié)構(gòu)的疲勞壽命分析。或者對噴管承受熱應(yīng)力較大的區(qū)域，設(shè)置熱防護層或者其他措施，以降低該區(qū)域的溫度梯度，從而實現(xiàn)提高噴管運行時可靠性設(shè)計的要求。
展開 ansys workbench材料退火殘余應(yīng)力分析 ￥50
1. 模型
2. 結(jié)果
ANSYS課程_固體力學(xué)中的應(yīng)力分析2
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基于ANSYS WORKBENCH的桿件系統(tǒng)的熱應(yīng)力分析
【理論分析】
該問題來自于《材料力學(xué)》“軸向拉伸壓縮”一章中的“溫度應(yīng)力”一節(jié)（P45）。（劉鴻文，《材料力學(xué)》，高等教育出版社，第四版）
設(shè)兩根桿件的內(nèi)力為基本未知數(shù)，根據(jù)熱膨脹，計算兩根桿件的伸長量與內(nèi)力的關(guān)系，然后基于變形協(xié)調(diào)關(guān)系，得到內(nèi)力的大小。
最后計算的結(jié)果是：
上述答案直接拷貝自原教材。
【仿真分析】
1. 這是一個熱應(yīng)力問題。但是并不需要使用耦合系統(tǒng)。直接使用靜力學(xué)系統(tǒng)可以求解。
2. 對于材料設(shè)置，需要創(chuàng)建兩種材料：鋼和銅，并分別給定其彈性模量，泊松比和線脹系數(shù)。對于AB桿，則設(shè)置剛性很大（例如彈性模量是鋼材的千萬倍）的材料。
3.幾何建模。分別創(chuàng)建三個線體，分別代表AB,AD和BE。對于AD和BE賦予矩形截面屬性，保證其橫截面積即可。AB就使用AD的橫截面屬性。
4.屬性設(shè)置。分別設(shè)置三桿的材料屬性。
5.劃分網(wǎng)格。給定5毫米的單元長度劃分。
6.連接。所有連接處均使用轉(zhuǎn)動副連接。
7.分析設(shè)置。給定參考溫度和實際溫度。
8.后處理。在后處理中提取梁單元的內(nèi)力。
【仿真過程】
1.打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建項目流程圖。
這里創(chuàng)建一個靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
3.創(chuàng)建兩種材料，并設(shè)置其屬性。
雙擊engineering data單元格，然后創(chuàng)建兩種新材料，按照題目的數(shù)據(jù)設(shè)置其彈性模量和線脹系數(shù)。
修改默認鋼材屬性，得到本題中鋼材的屬性。
加入銅合金，并修改其屬性，得到本題中銅的屬性
創(chuàng)建一個新材料，其彈性模量是2E18,即彈性模量是鋼材的千萬倍，用于模擬剛體。
4. 創(chuàng)建幾何模型。
雙擊geometry，進入到DM中，設(shè)置長度單位是毫米。
以A點為坐標(biāo)原點，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向，建立坐標(biāo)系。則各點的坐標(biāo)如下。
展開 