使用ANSYS2019R2软件进行应力线性化及分析结果查看

1．压力容器变形

①执行“Main Menu”→“General Postproc”→“Results Viewer”，弹出“Results Viewer”对话框。在“Results Viewer”对话框中，选择“Choose a results item”下拉框中的“Nodel Solution”→“DOF Solution”→“Displacement vector sum”，然后单击“Plot Results”按钮，显示出压力容器的变形云图，如图6.122所示。

图6.122　压力容器的变形云图

可以得出最大应变为4.05 mm。

②执行“Main Menu”→“General Postproc”→“List Results”→“Nodal Solution”，弹出“List Nodal Solution”对话框，如图6.123所示。

图6.123　“List Nodal Solution”对话框

③在弹出的“List Nodal Solution”对话框中执行“Nodal Solution”→“DOF Solution”→“Displacement vector sum”，然后单击“OK”按钮，得到如图6.124所示的压力容器部分节点的应变值。

图6.124　压力容器部分节点的应变值

2．压力容器应力强度

①在“Results Viewer”对话框中，选择“Choose a results item”下拉框中的“Nodel Solution”→“Stress”→“Stress intensity”，然后单击“Plot Results”按钮，显示出压力容器的应力强度云图，如图6.125所示。

图6.125　应力强度云图

可以得出最大应力强度为297 MPa。

②在弹出的“List Nodal Solution”对话框中执行“Nodal Solution”→“Stress”→“Stress intensity”，然后单击“OK”按钮，得到如图6.126所示的压力容器部分节点的应力强度值。

图6.126　压力容器部分节点的应力强度值

3．压力容器等效应力

①在“Results Viewer”对话框中，选择“Choose a results item”下拉框中的“Nodel Solution”→“Stress”→“von Mises stress”，然后单击“Plot Results”按钮，显示出压力容器的等效应力云图，如图6.127所示。

图6.127　等效应力云图

从图中可以看到，最大等效应力为1 337 MPa。

②在弹出的“List Nodal Solution”对话框中执行“Nodal Solution”→“Stress”→“von Mises stress”，然后单击“OK”按钮，得到如图6.128所示的压力容器部分节点的等效应力值。

图6.128　压力容器部分节点的等效应力值

4．压力容器的内部显示

（1）压力容器内部

压力容器内部的变形云图、应力强度云图和等效应力云图分别如图6.129～图6.131所示。从图中可以看到，产生应力集中的部位在下封头和下封头结构发生变化处。

图6.129　压力容器内部变形云图

图6.130　压力容器内部应力强度云图

图6.131　压力容器内部等效应力云图

（2）上封头

上封头的变形云图、应力强度云图和等效应力云图如图6.132～图6.134所示。

图6.132　上封头变形云图

图6.133　上封头应力强度云图

图6.134　上封头等效应力云图(www.xing528.com)

（3）下封头

下封头的变形云图、应力强度云图和等效应力云图如图6.135～图6.137所示。

图6.135　下封头变形云图

图6.136　下封头应力强度云图

图6.137　下封头等效应力云图

由上、下封头应力云图可以看到，最大应力出现在下封头。因上、下封头的材料都为“SA336”，则只要下封头满足强度要求，上封头也一定满足。

在内部应力云图中可以看到，上、下封头各有一个高应力强度区：

①筒体与下封头连接部位内表面，最大应力强度值为297 MPa。

②上封头壁厚突变处，最大应力强度值为220 MPa。

5．应力线性化

（1）定义路径

通过应力强度最大节点，并沿节点法向设定线性化路径。

上封头通过最大应力节点设定路径为1-1（筒体与半圆球形封头连接部位）。

下封头通过最大应力节点设定路径为2-2（上封头壁厚突变处）。

执行“Main Menu”→“General Postproc”→“Path Operations”→“Define Path”→“By Nodes”，弹出“By Nodes”拾取框，鼠标选取筒体与半圆球形封头连接部位内、外表面各一节点，单击“OK”按钮，弹出“By Nodes”对话框，在“Define Path Name”栏内输入“1-1”，单击“OK”按钮，出现“PATH Command”对话框，单击“File”→“Close”，完成了1-1路径的定义。

同理，可定义2-2路径。

（2）上封头应力线性化

①向1-1路径上映射数据。

单击“Main Menu”→“General Postproc”→“Path Operations”→“Map onto Path”，弹出“Map Result Items onto Path”对话框，在“User Label For Items”栏内输入“Stress”，在“Item to be Mapped”的左框内选择“Stress”，在右面的框内选择“Intensity SINT”，单击“OK”按钮。

②图形显示1-1路径上的应力线性化结果。

单击“Main Menu”→“General Postproc”→“Path Operations”→“Linearized Strs”，弹出“Path Plot of Linearized Stresses”对话框，单击“OK”按钮，获得如图6.138所示的线性化应力图。

图6.138　1-1路径的应力线性化结果

③列表给出1-1路径上应力线性化结果。

单击“Main Menu”→“General Postproc”→“Path Operations”→“List Linearized”，弹出“List Linearized Stresses”对话框，单击“OK”按钮，弹出“PRSECT Command”对话框，如图6.139所示。选择“File”→“Save as”，保存线性化结果，然后选择“File”→“Close”，退出“PRSECT Command”对话框。

图6.139　“PRSECT Command”对话框

④1-1路径应力线性化结果如下所示。

（3）下封头应力线性化结果

①图形显示2-2路径上的应力线性化结果。

操作同1-1，可以获得2-2路径的应力线性化结果图，如图6.140所示。

图6.140　2-2路径的应力线性化结果图

②列表给出2-2路径上的应力线性化结果，如图6.141所示。

图6.141　“PRSECT Command”对话框

③2-2路径应力线性化结果如下所示。