求助：热固耦合，螺栓接触，结构设计

xyc79323 · 发表于 2011-6-24 15:33:17

本帖最后由 xyc79323 于 2011-6-24 15:38 编辑

请教各位大侠：
一个直径3.3米，高15米的烟囱，烟道内走550摄氏度的烟气，经换热计算，外部自然对流工况下，壁温400摄氏度，支撑板筋温度分布如图。烟囱由60个双头螺栓连接在基础上（基础螺栓孔为长圆孔，允许筒体热膨胀位移，连接处设为摩擦接触面），半圆桶壁上加载风压4000Pa，然后计算螺栓受力。都采用的实体单元。
加载情况：第一秒开始加载重力，第二秒开始加载温度载荷，第三秒加载1000Pa，第四秒加载2000Pa，第五秒加载4000Pa。
问题：
1、第四秒风压加载到2000Pa时出现无法收敛，是不是由于螺栓接触面太多了？
2、是否能够简化模型，分析螺栓的强度。

建立的模型

自然对流情况下的温度分布

g

加载风压载荷

xyc79323 · 发表于 2011-6-24 15:39:43

跪求了！！

xingkong22000 · 发表于 2011-6-24 21:19:28

版主模型是对称的模型，是不是可以通过定义对称约束来简化模型？

LION_ARTHAS · 发表于 2011-6-25 00:25:12

简化不是目的，而是手段。
提两点
第一，这个烟囱下边的边界条件是不是不合理。比如xyz方向可以变形，却被设置成不可变形，试试徐约束，试试提高约束处的自由度
第二，是否实际情况下给了热变形足够的余量，实际情况。可以参考交变压力容器的链接螺栓，或者叫把合螺栓的设计。个人看法，仅供参考
欢迎批评指正

xyc79323 · 发表于 2011-6-25 11:01:28

简化不是目的，而是手段。
提两点
第一，这个烟囱下边的边界条件是不是不合理。比如xyz方向可以变形，却被设置成不可变形，试试徐约束，试试提高约束处的自由度
第二，是否实际情况下给了热变形足够的余量，实际情 ...
LION_ARTHAS 发表于 2011-6-25 00:25

首先感谢你的指导

约束中长圆孔是径向开孔，也就是筒体膨胀方向，而且和螺栓的间隙留有足够的空间，约束上应该是符合实际情况的。

问题现在解决了，将接触面改为非对称的进行求解就能收敛了，但是又出现一个问题，
最大螺栓受力为80MPa左右，但是变形却13个mm左右，真是不知何解（算上温度膨胀也远远达不到这个变形量）。

请各位大侠指教。

xyc79323 · 发表于 2011-6-27 17:58:11

顶一下求助

xyc79323 · 发表于 2011-6-30 22:40:08

最大螺栓受力为80MPa左右，但是变形却13个mm左右，真是不知何解

风压4000Pa，联接处应力分布

风压4000Pa，联接处变形分布

jamescb · 发表于 2011-6-30 23:55:55

本帖最后由 jamescb 于 2011-7-1 00:01 编辑

最大螺栓受力为80MPa左右，但是变形却13个mm左右，真是不知何解
http://home.simwe.com/attachment/201106/30/444061_1309444600wp47.jpg
风压4000Pa，联接处应力分布
http://home.simwe.com/attachment/201106/3 ...
xyc79323 发表于 2011-6-30 22:40

应该还是弹性范围内吧，看你的螺栓尺寸很大啊。不放心的话单独把一个螺栓拿出来加载到应力为80兆帕的时候看看应变是多少。
还有你的网格似乎很粗糙，这也可能影响了一定的计算精度。

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