外文翻譯--用有限元分析法計算壓力容器的塑性崩潰負(fù)載（中文）

1、中文 中文 3432 字用有限元分析法計算壓力容器的塑性崩潰負(fù)載 用有限元分析法計算壓力容器的塑性崩潰負(fù)載P Liu, J Zheng, L Ma, C Miao, L Wu摘要 摘要：本文提出了一種新的理論方法利用有限元分析(FEA)來計算在內(nèi)壓作用下壓力容器的塑性崩潰負(fù)載，并與《鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)》中的三個標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行比較。首先，利用有限元技術(shù)分析弧長算法和再分析來研究壓力容器的塑性崩潰，包括容器材料和幾何非線性。其次，對處于彈性極

2、限的機(jī)械性壓力容器，運(yùn)用牛頓—拉富生算法進(jìn)行分析，使用兩倍的彈性—斜率切線交會法獲得容器的極限壓力并避免過度變形。最后，進(jìn)行彈性應(yīng)力分析，并且對壓力容器的工作應(yīng)以強(qiáng)度進(jìn)行分類。對計算結(jié)果與由實驗獲得結(jié)果和其它現(xiàn)有模型進(jìn)行比較。這種方法為選擇容器塑性崩潰的破換準(zhǔn)則和計算提供參考。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：塑性崩潰載荷，壓力容器，有限元分析（FEA） ，分析設(shè)計（DBA）介紹 介紹壓力容器設(shè)計的目的是防止各種可能的失敗和保證容器的正常運(yùn)行。通過限制作

3、用，幾乎實現(xiàn)了壓力容器的應(yīng)力、應(yīng)變與設(shè)計荷載值。在過度內(nèi)部靜壓力作用下，容器經(jīng)歷塑性變形并最終崩潰。目前，一些防止容器設(shè)計塑性不穩(wěn)定的國際準(zhǔn)則已被提出，如ASME(2007)標(biāo)準(zhǔn)和 EN 13445-3(2002)標(biāo)準(zhǔn)。其中,ASME 規(guī)范提出三個標(biāo)準(zhǔn),以防止容器的塑性失穩(wěn)：彈性應(yīng)力分析的極限荷載標(biāo)準(zhǔn),分析準(zhǔn)則和彈塑性方案(Nos. 2006BAK04A02-02 and 2006BAK02B02-08)中國應(yīng)力分析的準(zhǔn)則并獲得國家重

4、點科技計劃項目。在彈性應(yīng)力分析中，計算應(yīng)力被分為一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力，均受相關(guān)準(zhǔn)則的限制。極限載荷分析采用塑性材料容器的小變形，但是沒有發(fā)生塑性畸變。兩倍的彈性—斜率切線交會法是在 ASME(2007)標(biāo)準(zhǔn)和 EN13445-3 (2002)標(biāo)準(zhǔn)確定極限載荷的基礎(chǔ)上提出的，并推導(dǎo)出應(yīng)力—應(yīng)變參數(shù)曲線。選擇適合的變形參數(shù)不易，特別是當(dāng)多個載荷作用于容器時。相比之下,彈塑性應(yīng)力分析,考慮到實際的物質(zhì)和幾何非線性的性質(zhì),可能會導(dǎo)致容器

5、結(jié)構(gòu)總塑性變形前的塑料崩潰。在這種情況下,容器的力學(xué)性能和承載能力比其它兩種方法更實用。因此，探索一種容器塑性崩潰載荷計算方法是很重要的。彈塑性應(yīng)力分析的一個重要的問題是在一個指定的安全系數(shù)下對容器進(jìn)行設(shè)計計算。已被廣泛地開展研究和提出許多方法，入塑形輪廓法(Payten and 位移邊界條件(1) OZ=0 在 XY 平面;(2) 0 Y=O 在筒體的底面;(3) OX=O 在任何一個節(jié)點,以消除剛體位移的結(jié)構(gòu).材料 16MnR 被