以梦为马,不负韶华

搜索
查看: 2581|回复: 3
收起左侧

[原创] 椭圆筒体怎么那么厚(续)

[复制链接]
发表于 2020-4-10 08:12:19 显示全部楼层 |阅读模式
震惊

很多朋友被上篇文章的结论震惊了。

朋友面对圆平板厚度没有震惊。对于圆平板来说,比筒体受力差,可以理解和接受,因为平板公式里,承载能力和厚度成平方关系,这是一眼能看见的,好理解。

椭圆筒体的计算比较复杂,不亲自验算,光看公式还真难以发现区别。

不就是扁一点点的圆吗?承载能力能差几十倍?不应该是半斤八两的关系吗?

对啊,不就是大号的流感吗,怎么就把世界弄的天翻地覆呢?


                               
登录/注册后可看大图

联想到筒体椭圆度要求,假设椭圆度大一点,是不是刚好合格的筒体就不合格了,直接吃到了材料的安全系数裕量?


                               
登录/注册后可看大图

所以说,符合规范的公差是很重要的


                               
登录/注册后可看大图


1:1.28的椭圆筒体,竟然要比1:1的圆筒厚10几倍,太反直觉了!

CAN'T BELIEVE!



结果验证

用0.55MPa生成一下S30408材料的450*350椭圆筒节的计算书,


                               
登录/注册后可看大图

查看一下计算结果,


                               
登录/注册后可看大图

其中A点的应力值最大,B点的量级和A差不多,C点较低。

为了验证理论解的,加深对于椭圆筒体的受力的直观感受,对这个模型,按照计算书1:1建模。

采用平面单元,建立1/4模型。


                               
登录/注册后可看大图

施加内压0.55MPa,施加对称约束:


                               
登录/注册后可看大图

结果如下,的确应力值很大。


                               
登录/注册后可看大图

观察一下变形:


                               
登录/注册后可看大图

从变化趋势可看到,椭圆筒体的长轴向内凹(受压),短轴向外扩张(受拉),椭圆筒体更圆了。

圆筒的变形是整体往外扩张,筒体截面上基本没有弯曲应力。而椭圆筒体长轴和短轴变形方向完全不一样,受到的最大力就是弯曲应力。



结果比较

在模型上取ABC三点做线性化,对应于理论解的ABC三点。


                               
登录/注册后可看大图

将SW6计算的理论解和有限元数值做个比较:

应力种类
位置
理论解
FEA解
误差
薄膜应力
小圆弧区A点
16.3
16.07
1.41%
大圆弧区B点
12.8
12.5
2.34%
大小圆弧 C点
14.3
14.93
-4.41%
内壁
弯曲应力
小圆弧 A点
299
301.1
-0.70%
大圆弧 B点
-269
-265.9
1.15%
大小圆弧 C点
49.7
39.43
20.66%
内壁
组合应力
小圆弧区A点
315
314.7
0.10%
大圆弧区 B点
-256
-251.9
1.60%
大小圆弧区C点
63.9
54.03
15.45%
外壁
弯曲应力
小圆弧区A点
-299
-301.1
-0.70%
大圆弧区B点
269
265.9
1.15%
大小圆弧区C点
-49.7
-39.43
20.66%
外壁
组合应力
小圆弧区A点
-282
-287.5
-1.95%
大圆弧区B点
282
279.8
0.78%
大小圆弧区C点
-35.4
-26.26
25.82%

可以容易看到,ABC点的薄膜应力,A和B点的弯曲应力值,与理论解相比误差很小。

所以,即使用分析方法,也会得到一样的结论:

椭圆筒体真的要很厚

至此也终于确定:

椭圆筒体和筒体,就像新冠和流感,真是不一样。


往期精彩:
[color=var(--weui-LINK)]椭圆筒体怎么那么厚
[color=var(--weui-LINK)]碟形封头的秘密
[color=var(--weui-LINK)]抉择-分析法还是压力面积法
[color=var(--weui-LINK)]中医和等面积补强

发表于 2020-4-10 08:12:19 显示全部楼层
这篇文章很有意思! 帮你顶一顶···········
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-4-10 08:12:19 显示全部楼层
谢谢楼主分享。
回复 支持 反对

使用道具 举报

不想打字就选择快捷回复吧
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

手机版|以梦为马,不负韶华

GMT+8, 2025-4-3 06:14

Powered by 以梦为马,不负韶华

© 2024-2099 Meng.Horse

快速回复 返回顶部 返回列表