找回密码
 注册
Simdroid-非首页
查看: 307|回复: 8

【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

[复制链接]
发表于 2004-3-24 17:40:13 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 北京
如下图所示:
密闭容器的内部充压力为80MPa,其中材料2为不锈钢,其已经进入塑性,材料1为一高强度钢材,其局部也已进入塑性,试验结果表明在图上指出的地方材料1出现径向断裂,但我用ANSYS和COSMOS计算的结果都表明此处应力不高,我认为是我在计算时将其中的螺纹连接处理的不够准确,我在ANSYS中将这个地方简化为焊接了,请问这里该怎么处理啊?
另外我在COSMOS中将此螺纹连接分别处理为点对点、点对面、面对面接触,但计算的结果和处理为焊接(bonded)的结果没有大的区别。
下面附上命令流文件,请高手们帮我看看,指点一下,解决这个问题,多谢了!
  
/BATCH   
/CWD,'E:\ansys\work'
/FILNAME,ALL-end-80-nolinear-2,0   
/TITLE, model
WPSTYLE,,,,,,,,1
/PREP7   
ET,1,SOLID45
ET,2,PLANE42
MPTEMP,,,,,,,,   
MPTEMP,1,0   
MPDATA,EX,1,,206000  
MPDATA,PRXY,1,,0.3   
MPTEMP,,,,,,,,   
MPTEMP,1,0   
MPDATA,EX,2,,198000  
MPDATA,PRXY,2,,0.3
K,1,4,0,,   
K,2,46,0,,   
K,3,46,38,,  
K,4,6,38,,   
K,5,6,21,,   
K,6,4,21,,   
K,7,11,4,,   
K,8,41,4,,   
K,9,41,31.5,,   
K,10,37,31.5,,   
K,11,37,34,,
K,12,11,34,,
K,13,8,4,,   
K,14,8,38,,  
K,15,39,34,,
K,16,39,38,,
K, ,11,0,,   
K, ,11,38,,  
K, ,41,0,,   
LSTR,       1,       6   
LSTR,       6,       5   
LSTR,       5,       4   
LSTR,       4,      14   
LSTR,      14,      13   
LSTR,      13,       7   
LSTR,       7,      17   
LSTR,      17,       1   
LSTR,      17,      19   
LSTR,      19,       8   
LSTR,       8,       7   
LSTR,      19,       2   
LSTR,       2,       3   
LSTR,       3,      16   
LSTR,      16,      15   
LSTR,      15,      11   
LSTR,      11,      10   
LSTR,      10,       9   
LSTR,       9,       8   
LSTR,       7,      12   
LSTR,      12,      18   
LSTR,      18,      14   
LSTR,      12,      11   
LSTR,      16,      18   
FLST,2,8,4   
FITEM,2,8   
FITEM,2,7   
FITEM,2,6   
FITEM,2,5   
FITEM,2,4   
FITEM,2,3   
FITEM,2,2   
FITEM,2,1   
AL,P51X  
FLST,2,4,4   
FITEM,2,7   
FITEM,2,11   
FITEM,2,10   
FITEM,2,9   
AL,P51X  
FLST,2,9,4   
FITEM,2,10   
FITEM,2,12   
FITEM,2,13   
FITEM,2,14   
FITEM,2,15   
FITEM,2,16   
FITEM,2,17   
FITEM,2,18   
FITEM,2,19   
AL,P51X  
FLST,2,5,4   
FITEM,2,6   
FITEM,2,20   
FITEM,2,21   
FITEM,2,22   
FITEM,2,5   
AL,P51X  
FLST,2,5,4   
FITEM,2,21   
FITEM,2,23   
FITEM,2,16   
FITEM,2,15   
FITEM,2,24   
AL,P51X  
/PNUM,KP,1   
/PNUM,LINE,1
/PNUM,AREA,1
/PNUM,VOLU,1
/PNUM,NODE,0
/PNUM,TABN,0
/PNUM,SVAL,0
/NUMBER,0   
!*   
/PNUM,ELEM,0
/REPLOT  
!*   
APLOT   
K, ,0,0,,   
K, ,0,40,,   
APLOT   
FLST,2,5,5,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,-5   
FLST,8,2,3   
FITEM,8,20   
FITEM,8,21   
VROTAT,P51X, , , , , ,P51X, ,40, ,   
wpro,,-30.000000,   
wpro,,-30.000000,   
wpro,,-30.000000,   
CYL4,19,0,4,180, , ,38  
wpro,10.000000,,
wpro,10.000000,,
wpro,10.000000,,
wpro,10.000000,,
CYL4,19,0,4,-180, , ,38  
VSBA,       2,      37   
VDELE,       8, , ,1
VSBA,       9,      42   
VDELE,       2, , ,1
wpro,-10.000000,,
wpro,-10.000000,,
wpro,-10.000000,,
wpro,-10.000000,,
wpro,,30.000000,   
wpro,,30.000000,   
wpro,,30.000000,   
VSBA,       5,      42   
VSBA,       9,      37   
FLST,2,2,6,ORDE,2   
FITEM,2,2   
FITEM,2,5   
VDELE,P51X, , ,1
FLST,2,7,6,ORDE,6   
FITEM,2,1   
FITEM,2,3   
FITEM,2,-4   
FITEM,2,6   
FITEM,2,-8   
FITEM,2,10   
VGLUE,P51X   
FLST,5,3,6,ORDE,3   
FITEM,5,1   
FITEM,5,3   
FITEM,5,8   
CM,_Y,VOLU   
VSEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,VOLU  
CMSEL,S,_Y   
!*   
MPLIST,ALL,,,EVLT   
CMSEL,S,_Y1  
VATT,       1, ,   1,       0   
CMSEL,S,_Y   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
!*   
FLST,5,4,6,ORDE,4   
FITEM,5,2   
FITEM,5,4   
FITEM,5,-5   
FITEM,5,10   
CM,_Y,VOLU   
VSEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,VOLU  
CMSEL,S,_Y   
!*   
CMSEL,S,_Y1  
VATT,       2, ,   1,       0   
CMSEL,S,_Y   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
!*   
  
SMRT,6   
SMRT,5   
SMRT,4   
SMRT,3   
SMRT,2   
ESIZE,1,0,   
MSHAPE,0,2D  
MSHKEY,0
!*   
FLST,5,3,5,ORDE,3   
FITEM,5,1   
FITEM,5,3   
FITEM,5,-4   
CM,_Y,AREA   
ASEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,AREA  
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y   
!*   
AMESH,_Y1   
!*   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
CMDELE,_Y2   
!*   
VPLOT   
FLST,5,3,6,ORDE,3   
FITEM,5,1   
FITEM,5,3   
FITEM,5,-4   
CM,_Y,VOLU   
VSEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,VOLU  
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y   
!*   
VSWEEP,_Y1   
!*   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
CMDELE,_Y2   
!*   
VPLOT   
MSHAPE,1,3D  
!*   
FLST,5,4,6,ORDE,4   
FITEM,5,2   
FITEM,5,5   
FITEM,5,8   
FITEM,5,10   
CM,_Y,VOLU   
VSEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,VOLU  
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y   
!*   
VMESH,_Y1   
!*   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
CMDELE,_Y2   
!*   
VPLOT   
FINISH  
  
   
  
/PREP7   
TB,KINH,2,1,5,   
TBTEMP,0
TBPT,,0.001,198  
TBPT,,0.0035,275
TBPT,,0.018,350  
TBPT,,0.034,400  
TBPT,,0.05,420   
TBDE,KINH,2,,,   
TB,KINH,2,1,5,   
TBTEMP,0
TBPT,,0.001,198  
TBPT,,0.0035,275
TBPT,,0.018,350  
TBPT,,0.034,400  
TBPT,,0.05,420   
FINISH   
/SOL
ANTYPE,0
NLGEOM,1
FINISH   
  
/SOL
FLST,2,9,5,ORDE,9   
FITEM,2,1   
FITEM,2,3   
FITEM,2,-4   
FITEM,2,33   
FITEM,2,45   
FITEM,2,49   
FITEM,2,-50  
FITEM,2,58   
FITEM,2,-59  
DA,P51X,SYMM
APLOT   
FLST,2,9,5,ORDE,9   
FITEM,2,5   
FITEM,2,14   
FITEM,2,-15  
FITEM,2,27   
FITEM,2,31   
FITEM,2,46   
FITEM,2,48   
FITEM,2,51   
FITEM,2,-52  
DA,P51X,SYMM
  
FLST,2,3,5,ORDE,3   
FITEM,2,20   
FITEM,2,54   
FITEM,2,60   
/GO  
!*   
SFA,P51X,1,PRES,80  
FLST,2,3,5,ORDE,3   
FITEM,2,19   
FITEM,2,21   
FITEM,2,28   
/GO  
!*   
SFA,P51X,1,PRES,80   
  
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,34   
!*   
/GO  
DL,P51X, ,ALL,0  
FINISH

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
 楼主| 发表于 2004-3-24 17:41:37 | 显示全部楼层 来自 北京

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

Simdroid开发平台
俯视图:

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
 楼主| 发表于 2004-3-28 10:51:19 | 显示全部楼层 来自 北京

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

为什么没有人回应呢?难道大家都认为太简单而不屑于回复吗?
恳请高手帮帮忙!
再说这个算例是有试验结果的,这对计算是个很好的验证啊!
发表于 2004-3-28 16:43:24 | 显示全部楼层 来自 北京

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

初步认为:
1、首先应该观察试验过程,并将计算结果与之比较;可先进性线弹性分析,并与实验过程的初始阶段进行对比,以检验模型的合理性;
2、你的模型中没有体现破坏处的厚度减薄,这对于重点观察位置是不应该的;
3、定性分析一下可以看出,你指出的位置受力应以环向压应力及径向压应力为主,产生径向裂纹的机理不是很明确;
4、你的实验结果是否具有偶然性?如果这样,研究试验过程就变得更为重要了。
5、如果上述问题原因都可排除,再考虑处理螺纹连接。
 楼主| 发表于 2004-3-30 12:35:26 | 显示全部楼层 来自 北京

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

多谢cadfer的建议,针对你说的回答如下:
1. 计算的变形趋势与试验结果相同,但是由于变形不易测量,所 以没有考证变形量的差别,也计算过线弹性分析,应力分布和变形与理论分析及试验是基本一致的;
2.请详细说明,如何体现破坏处的厚度减薄?
3.为什么会是压应力?我认为,由于9个圆柱外侧的上下地面变形较大,特别是材料2很容易进入塑性,所以导致材料2所在的下底面变形很大,从而拉扯出口,造成其产生径向裂纹,所以此处主要为拉应力;
4.试验是成批做的,都是在此处破坏的;
5.我用ANSYS和COSMOS都做了好多次分析,我认为能排除的因素都差不多排除了,就剩下螺纹连接了.
呵呵,还请多多指点!
发表于 2004-3-31 02:52:55 | 显示全部楼层 来自 河南郑州

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

最近没时间做,大概看了一下,破坏处不时发生在螺纹连接的接触面上,那么当作接触或者焊接,仅对结果的计算精度有影响。
这个结构,先从机械的角度来说,一看结构强度分配就不均匀,从这个位置破坏是合理的。
你做的好像是静力分析吧,实际情况怎样?我估计不是在生产过程中发生的破坏,而是在使用过程中,或者在强度实验时发生的。那么破坏是在何种载荷条件下发生的呢?不是疲劳破坏吧。
  
单从这个问题本身来说,要看螺栓预紧力有多大,摩擦系数有多大,才能决定采用哪种计算模型。
 楼主| 发表于 2004-3-31 18:53:16 | 显示全部楼层 来自 北京

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

多谢ainite !
我做的是非线性的静力分析,实际情况是:这个东西是用来检验正式产品上的类似的焊接性能的,试验过程是在其内部填充水,然后增加压力,从1MPa到80多,在八十几MPa左右时就出现了破坏.不是疲劳破坏,已经做了好几个该东西的试验了.
 楼主| 发表于 2004-4-13 21:44:35 | 显示全部楼层 来自 北京

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

高手们还请指点啊!
发表于 2004-4-15 20:11:01 | 显示全部楼层 来自 四川绵阳

回复: 【讨论】请问如何准确的处理此处的螺纹连接?

   从你给出的给出的模型看来,材料1构件和材料2构件通过螺纹连接,螺纹面上下两侧是否焊接,如果没有焊接,则表明螺纹面上下两侧有间隙;如果焊接,可能是下部的焊接面存在焊缝缺陷;间隙或者焊缝是局部出现应力集中进而导致开裂的直接原因。根据实际情况,不要加载,将试验出现裂缝的地方首先进行探伤,或者是看是否存在间隙。
   然后,根据你的探伤情况建立具有缺陷结构的有限元模型进行分析,方可得到与试验结果一致的数值仿真结果。
    唉,道可道,非常道。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|小黑屋|联系我们|仿真互动网 ( 京ICP备15048925号-7 )

GMT+8, 2024-3-29 13:44 , Processed in 0.048605 second(s), 14 queries , Gzip On, MemCache On.

Powered by Discuz! X3.5 Licensed

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表