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壓力容器整體強(qiáng)度、剛度分析輸入條件壓力容器有關(guān)模型及材料數(shù)據(jù)，接觸連接關(guān)系，筒端固定約束，溫度及設(shè)計(jì)壓力。仿真流程結(jié)果與效果?罐體模型更改前后的變形云圖。變形量由19.8mm降低至5mm。?通過(guò)方案分析對(duì)比，改進(jìn)方案消除了較大的異常變形，方案合理。

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(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理2、學(xué)習(xí)線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立3、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加4、學(xué)習(xí)壓力容器對(duì)稱循環(huán)約束的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。

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(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理2、學(xué)習(xí)壓力容器相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立4、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。

壓力容器行業(yè)概述仿真場(chǎng)景與內(nèi)容壓力容器行業(yè)中ANSYS的典型應(yīng)用案例：1 壓力容器強(qiáng)度及安全性分析· 補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體接觸特性分析· 法蘭連接接觸分析· 基于子模型的帶局部夾套臥式容器的應(yīng)力分析· 球罐在雪荷載下的應(yīng)力分析· 橢圓封頭中心接管應(yīng)力分析· 化工設(shè)備強(qiáng)度可靠性分析· 斷裂損傷閥桿的受力狀態(tài)分析· 基于Mechanical的調(diào)節(jié)閥水壓靜力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)分析

</p><p>本案例基于一恒壓的壓力容器模型，采用COMSOL軟件仿真了出現(xiàn)一處泄露點(diǎn)時(shí)的內(nèi)部氣體泄露過(guò)程，仿真結(jié)果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/b2cff2a6780a4a67af4ffabf4c1885b5.gif" alt="Untitled-氣體泄露.gif"></p><p class="ql-align-center

壓力容器強(qiáng)度和變形仿真APP對(duì)某密閉容器在內(nèi)壓作用下進(jìn)行力學(xué)分析，獲得密閉容器在內(nèi)壓作用下的變形和等效應(yīng)力，分析簡(jiǎn)化的管道系統(tǒng)模型對(duì)仿真結(jié)果的影響，評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性。近年來(lái)，隨著壓力容器的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)其安全性的重視程度也越來(lái)越高。為了更好地評(píng)估壓力容器的安全性，壓力容器強(qiáng)度和變形仿真APP應(yīng)運(yùn)而生。

仿真流程結(jié)果與效果?分析各設(shè)計(jì)變量對(duì)輸出參數(shù)的影響趨勢(shì)，為壓力容器設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。?通過(guò)優(yōu)化分析可以方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案修改、多方案對(duì)比和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使壓力容器設(shè)計(jì)在滿足強(qiáng)度和有限元壽命的前提下進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。球罐動(dòng)力學(xué)分析輸入條件球罐三維幾何模型、廠房?jī)?nèi)部構(gòu)件樓板響應(yīng)譜轉(zhuǎn)換為人工擬合時(shí)程、接觸連接關(guān)系。

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3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)壓力容器三維模型的處理2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.

APP：</strong></p><div contenteditable="false" width="100%"> 壓力容器橢球封頭的主要用途是用于壓力容器的制造，特別是那些需要承受一定壓力和具有存儲(chǔ)功能的容器，如反應(yīng)釜、儲(chǔ)罐、換熱器等。

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。

<p>封頭用于封閉壓力容器的端部，又稱端蓋，承受內(nèi)部壓力并確保容器的密封性。根據(jù)《<span style="color: rgb(9, 64, 142);">壓力容器封頭</span>（GB/T-25198-2023）》，封頭按照形狀分為半球形、橢圓形、碟形、球冠形、平底形和錐形，適用于不同的場(chǎng)景。</p><p>封頭的質(zhì)量直接影響容器的安全性和使用壽命。

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。

<p>本案例建立了一壓力容器，考慮了兩種計(jì)算工況：（1）全開(kāi)A口，關(guān)閉B口，關(guān)閉C口；（2）全開(kāi)A口和B口，開(kāi)放C口，容器內(nèi)的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化分布。

在窗口左側(cè)點(diǎn)擊+新建方案，自定義文件的保存路徑，并填寫(xiě)文件名“壓力容器”，點(diǎn)擊保存；圖2 新建方案c.點(diǎn)擊幾何，導(dǎo)入；找到拷出的模型，打開(kāi)，導(dǎo)入；圖3 幾何導(dǎo)入d. 這個(gè)模型是裙座支撐區(qū)的1/4，由于模型對(duì)稱，仿真中常用這種處理方式以簡(jiǎn)化計(jì)算。圖4 模型展示三、劃分網(wǎng)格a. 順著左側(cè)功能樹(shù)從上到下操作，就能完成整個(gè)設(shè)置。

根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，該工況下的壓力容器需要重點(diǎn)關(guān)注上述時(shí)間段的受力情況。同時(shí)，仿真計(jì)算過(guò)程也考慮了開(kāi)裂處瞬時(shí)的能量釋放率，通過(guò)比較此時(shí)的極限能量釋放率，可判斷壓力容器是否存在風(fēng)險(xiǎn)。 文章來(lái)源：遠(yuǎn)算云仿真

應(yīng)力線性化操作方法下圖中所示的模型為1/4的壓力容器，使用線性六面體單元建模，通過(guò)施加對(duì)稱邊界條件模擬完整的壓力容器。我們以該模型為例，對(duì)MSC Apex中應(yīng)力線性化的工具進(jìn)行操作演示。

應(yīng)力線性化操作方法下圖中所示的模型為1/4的壓力容器，使用線性六面體單元建模，通過(guò)施加對(duì)稱邊界條件模擬完整的壓力容器。我們以該模型為例，對(duì)MSC Apex中應(yīng)力線性化的工具進(jìn)行操作演示。

在較為重要的非標(biāo)壓力容器設(shè)備中其成本差異往往可以忽略，但能獲得較好的受力狀態(tài)。

案例來(lái)源：余偉煒和高炳軍老師的著作《ANSYS在機(jī)械與化工裝備中的應(yīng)用》是ANSYS經(jīng)典界面在壓力容器行業(yè)應(yīng)用的經(jīng)典教材。近些年，Workbench界面已經(jīng)成為主流，ANSYS經(jīng)典界面式微，可以說(shuō)已經(jīng)過(guò)時(shí)。但該書(shū)的行業(yè)知識(shí)并不過(guò)時(shí)，因此采用Workbench界面復(fù)現(xiàn)書(shū)中的案例，頗具價(jià)值！