连接板与管侧端板搭接的力学模型
根据结构特性和载荷特性,在有限元模型中,取整个管侧集合箱的1/4进行分析。壳体有限元模型见图1。
图1 管侧集合箱有限元模型
约束条件
由于模型取整体的1/4进行分析,因此在模型对称面上施加对称约束。连接板与板束连接的部位施加固定约束,管侧侧端板也施加固定约束。
有限单元选择
(1)定义单元类型
结构采用ANSYS 9.0软件中的弹性四节点63单元(SheB elastic 4node 63)。Shell63弹性壳:具有弯矩和薄膜特性,可承受与平面同方向及法线方向的荷载。每个节点6个自由度: X、Y、 方向和绕 X、Y、 轴方向。有应力强化和大变形能力,提供用于大变形分析的连续性相切矩阵。
(2)定义材料属性
设定连接板和端板的弹性模量E为190GPa,泊松比μ为0.29;设定加强圈和法兰的弹性模量E 为200GPa,泊松比μ为0.28。
(3)网格划分
网格划分选择自由网格划分方式。
施加载荷
在模型的内表面施加0.2 MPa的压力。
