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楼主: wahaha9mei

[实例赏评] WB13.0球罐有限元分析(精细化模型,六面体网格,雪载,风

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发表于 2013-3-27 12:24:44 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
请看下我的球壳截面怎会这样?

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 楼主| 发表于 2013-4-6 16:14:34 | 显示全部楼层 来自 北京
Simdroid开发平台
serfa 发表于 2013-3-27 12:24
请看下我的球壳截面怎会这样?

这是显示的问题,画完网格就好了,WB的建模精度不高,所以才会有显示的错位。
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发表于 2013-8-30 11:43:45 | 显示全部楼层 来自 河南郑州
wahaha9mei 发表于 2012-7-11 10:06
实际中不是弹簧,是拉杆,把拉杆用近似的弹簧代替,刚度是拉杆的线单元的刚度。
你的推导公式很好,但是 ...

用弹簧代替拉杆有什么好处呢,或者为什么要用弹簧替代拉杆呢,直接建拉杆模型处理不好吗
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发表于 2013-8-30 20:42:24 | 显示全部楼层 来自 北京
我想了解下,像这样的分析报告,市场价多少?

点评

个人接,几千到几万不等,和发包方的情况、分析难度有关,一般国企预算高,关系好的话,价格可以多谈。价格与计算难度基本成正比,但不排除.....  发表于 2013-8-31 08:48
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发表于 2013-8-31 08:43:27 | 显示全部楼层 来自 北京
本帖最后由 empty4585 于 2013-8-31 10:04 编辑
chanjoy1988 发表于 2013-8-30 11:43
用弹簧代替拉杆有什么好处呢,或者为什么要用弹簧替代拉杆呢,直接建拉杆模型处理不好吗 ...

我的大致观点是,都在WB里操作,用弹簧代替拉杆,省时省事儿。
版主估计主要是基于这个原因吧。
拉杆本身基本承拉,不受压的,按理来说应当用link180模拟(link180在现在版本中已取代link10),但是WB里建link单元麻烦一点,还要建线单元,并且在Mechanical里添加Command来修改单元,设置Keyopt。而且link180会带来非线性计算(有单元生死现象存在)
用弹簧好处就是快捷,可以在Mechanical里直接选择,算完看看弹簧的变形状况,内力如何,只要合理也是可以的。如果有弹簧受压明显的话,需要调整。

我也下载并阅读了版主的报告,报告中应该是只保留大致的分析框架。说说我对压力容器分析的看法:
1、ansys 应该是在90年代的时候,逐渐进入压力容器行业的,并特别添加了 linear Stress 的功能,而后也因为公关做的好,进而站稳了这块儿的份额。其实压力容器的分析和设计基本还是严格遵循规范的,根据不同标准,如果专门从事压力容器设计、分析,还是选择专门的分析软件比较好,比如ASME标准的Pvelite,GB150的SW6等等,这些软件操作简捷,对设计参数考虑更详细,具有更好的指导意义。Ansys是通用软件,其实用来做压力容器的应力分析(包括弹塑性),稳定性分析,疲劳寿命估计,在考虑细节上如果处理得当,可以作为对专业软件的补充。
2、ansys应力线性化是对所取路径上的两点设置20个插值点,然后按同一坐标系进行的应力分解后重组,进而分类。想要判断是一次应力还是二次应力,这个问题本身就很复杂,主要还是根据规范走,在规范中有明确的规定,什么位置按几次应力归类(ASME中是这样,我对ASME比较了解,其他的规范很少接触),然后分别对应校核。
3、压力容器最容易得到膜应力,也最重要。在ansys中仿真的结果,也容易和理论计算比较(当然其他应力,也有相应的计算方法,规范可查),按照版主这样的建模思路,我斗胆提一些想法,
     (1) 用实体单元建模,容器承压时,实体单元最担心的是弯曲和扭转,容易产生误差(当然现在ansys的单元不断升级,已很大程度上解决了许多隐患问题)。而且版主用的是二阶单元,全积分方式,也不涉及弹塑性问题(不会产生体积自锁),两层基本就够可以。
     (2) WB同part的body在查看结果时由于切割实体造成的应力不连续在14.0以后好像已经调整了吧(其实到classic中后处理就没关系了,选择全显示法)。
     (3) 应力最大区域位于支腿的焊缝处,我个人觉得,这个其实已经超出压力容器规范的校核范畴了,用校核焊缝强度的方法更合适一点吧(可以考虑子模型来做)。
     (4) 地震荷载按静力处理也可以,其实好一点的方式是按地震谱做谱分析,这个在专业压力容器软件中容易实现。
     (5) 风载和地震荷载一般不是按系数1直接叠加的,应该做工况组合的方式,有对应的组合系数(规范可查),这样更合适一点。

暂时想到这些,个人观点,如有错误,尽管指正。

点评

观点很好,见解很深!多谢。  发表于 2013-8-31 21:07

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发表于 2013-8-31 09:00:40 | 显示全部楼层 来自 江苏无锡
好贴呀,mark一下,俺要一点一点体会。
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发表于 2013-8-31 21:02:53 | 显示全部楼层 来自 河南郑州
empty4585 发表于 2013-8-31 08:43
我的大致观点是,都在WB里操作,用弹簧代替拉杆,省时省事儿。
版主估计主要是基于这个原因吧。
拉杆本身 ...

多谢你的解答,以前在处理细长杆模型时,比如桁架结构,都是用link单元处理的。按照你的说法,我这样理解:在选取弹簧还是杆单元的时候,需要对结构的受力情况进行预判,即到底是受拉还是受压,这对于复杂的模型来说还是挺麻烦的,不知这样理解是否合适
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发表于 2013-9-1 13:32:11 | 显示全部楼层 来自 北京
chanjoy1988 发表于 2013-8-31 21:02
多谢你的解答,以前在处理细长杆模型时,比如桁架结构,都是用link单元处理的。按照你的说法,我这样理解 ...

这样理解的话,概括性太大,版主的此处采用弹簧代替拉杆,是一种受力传递等效的替换,主要目的还是为了增加效率,减少建模时间。
你首先要理解杆单元,梁单元,弹簧单元这三类常见的1D单元的各自特点,我简要说一下,详细的你可以查看Ansys帮助文档和相关书籍。
杆单元与梁单元的最大区别是,杆是二力杆,不能传递弯矩,而梁单元可以。
弹簧单元就是一根弹簧,遵循kx=f的虎克定律,受压受拉都可以,同时有非线性弹簧单元,也就是刚度矩阵随x变化的单元。而且弹簧还包含扭簧,即以扭矩为主的弹簧。
杆单元与弹簧单元在一些模拟中可以通用,只要刚度设置对应,杆单元的刚度和弹簧单元的刚度的计算略有不同,需要注意一下。
此外,杆单元有link180这样的单元,用来设置仅受拉/受压,用于模拟缆索,间隙等特殊结构。也即可以模拟桁架中的斜拉撑。

在一般的桁架结构或框架结构仿真建模时,主要就是用杆、梁、板单元来模拟的,理想的桁架是二力杆结构,但实际模拟时很少有,所以你在建模前确实需要判断整体结构的特点,找出整体结构的布局,尤其是各个节点的具体形式,采用梁端释放或局部区域刚化的方式来正确模拟,以使整体受力得以准确的传递。

大致如此,如有纰漏,欢迎指正。

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回答很详细,专业!  发表于 2013-11-2 21:37

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发表于 2013-10-29 16:09:46 | 显示全部楼层 来自 河北
利害,有没有用ABAQUS划六面体的?
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发表于 2013-12-4 23:42:01 | 显示全部楼层 来自 台湾
想請問要如何在 ANSYS WB design modelers 繪製球槽
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发表于 2014-3-20 21:46:30 | 显示全部楼层 来自 江西南昌
请教一下,在workbench中压力容器的薄膜应力和弯曲应力怎么模拟?
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发表于 2014-5-30 11:57:54 | 显示全部楼层 来自 江苏南通
1.评判时有地震和风载荷,K还能取K=1吗?
2.MEMRANE PLUS BENDING=239.49  和经典里面含义不同吗?你这里是一次薄膜加一次弯曲。
麻烦你解答下,谢谢。
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 楼主| 发表于 2014-5-30 18:48:08 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
Jayden 发表于 2014-5-30 11:57
1.评判时有地震和风载荷,K还能取K=1吗?
2.MEMRANE PLUS BENDING=239.49  和经典里面含义不同吗?你这里是 ...

你很认真。
1,根据JB4732,风载地震载荷,分别计算,K=1.2
2,是一次应力还是二次应力,看路径的位置,取在局部应力集中部位,就是二次应力,弯曲不分一次还是二次应力。
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发表于 2014-6-3 08:23:07 | 显示全部楼层 来自 江苏南通
wahaha9mei 发表于 2014-5-30 18:48
你很认真。
1,根据JB4732,风载地震载荷,分别计算,K=1.2
2,是一次应力还是二次应力,看路径的位置, ...

谢谢你的解答,以后还要向您学习。
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发表于 2014-6-6 13:17:16 | 显示全部楼层 来自 江苏南通
wahaha9mei 发表于 2013-4-6 16:14
这是显示的问题,画完网格就好了,WB的建模精度不高,所以才会有显示的错位。 ...

这种现象在我遇到的几个建模软件中都有。
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 楼主| 发表于 2014-6-6 20:03:10 | 显示全部楼层 来自 湖北
Jayden 发表于 2014-6-6 13:17
这种现象在我遇到的几个建模软件中都有。

如果精度过高,估计一般的显卡就不支持了
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发表于 2014-9-2 09:53:55 | 显示全部楼层 来自 江苏南通
empty4585 发表于 2013-8-31 08:43
我的大致观点是,都在WB里操作,用弹簧代替拉杆,省时省事儿。
版主估计主要是基于这个原因吧。
拉杆本身 ...

你的见解很好,学习了,关于你的想法中的第一点:"二阶单元,全积分方式,也不涉及弹塑性问题"这句话从原理上讲是可行的,但是对于复杂应力状态下是可能出现锁死现象。因为被老师说过,所以印象很深。不知 你是否认同我的观点。
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发表于 2014-10-28 08:57:55 | 显示全部楼层 来自 中国
版主您好,我根据您提供的方法,用workbench做了一下球罐的分析,计算出结果有几个警告:1.The detected initial penetration/gap is relatively large for certain contact pairs. This may produce inaccurate results for Bonded and No Separation contacts using formulation other than MPC. This large penetration/gap can be identified by generating the initial contact results; 2.One or more contact regions may not be in initial contact.  Check results carefully.  Refer to Troubleshooting in the Help System for more details.这些都应该是分块较多造成的。请问一下版主,您做的时候是否有此警告,此警告对计算结果是否有所影响。您做这个分析时对块与块之间做过什么特殊的处理吗,分块太多了,需要每两块之间加接触吗?
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发表于 2014-11-27 10:32:24 | 显示全部楼层 来自 重庆
牛逼人物啊 啊
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发表于 2014-11-30 16:10:26 | 显示全部楼层 来自 山东潍坊
本帖最后由 yy2764855 于 2014-11-30 16:23 编辑

版主您好,跟着这个例子学习了很多东西,有一点疑问想问一下,球罐在外载作用下引起的振动是如何考虑的?
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