采用Shell單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)與性能評(píng)估的探討
作者/來(lái)源：王友紅 郭崇志(華南理工大學(xué)) 張昌華 鐘國(guó)林 (四川天華股份有限公司 ) 日期： 2004-12-16 點(diǎn)擊率：1423
1 概述
Ansys數(shù)值仿真分析軟件是目前國(guó)際上應(yīng)用極為廣泛、影響很大的大型通用有限元仿真分析軟件。1995年10月，該軟件通過(guò)中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的測(cè)試，并被認(rèn)可為與壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(JB4732—95)相適應(yīng)的有限元分析軟件，用于壓力容器分析設(shè)計(jì)。工程分析中，對(duì)大型薄璧且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的內(nèi)壓容器進(jìn)行應(yīng)力分析，普遍采用Shell單元進(jìn)行有限元應(yīng)力分析計(jì)算，這樣既可降低建模難度，又可劃分較少的單元而得到較精確的結(jié)果，更重要的是大大加快了計(jì)算速度，節(jié)約了計(jì)算費(fèi)用。但對(duì)其計(jì)算結(jié)果如何進(jìn)行分類(lèi)，以便進(jìn)行應(yīng)力強(qiáng)度校核，卻存在一些不同的做法。一種觀點(diǎn)認(rèn)為Shell單元由于采用薄殼理論來(lái)建立單元性質(zhì)矩陣，而實(shí)體單元，例如各種面積單元Plane和三維體積單元Brick采用了準(zhǔn)確的二維和三維單元性質(zhì)矩陣，因此，在殼體母線不連續(xù)區(qū)，Shell單元的結(jié)果不能用于應(yīng)力分類(lèi)的評(píng)價(jià)，只能在Shell單元建立的整體模型分析基礎(chǔ)上，局部再采用Plane或Brick實(shí)體單元進(jìn)行再次建模分析，這樣就造成對(duì)于大型薄璧結(jié)構(gòu)的局部分析成本急劇增加，線性化計(jì)算過(guò)程繁瑣。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，盡管Shell單元在結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)區(qū)域有一定的局限性，但是對(duì)于大型薄璧結(jié)構(gòu)，完全符合薄殼理論的基本假定，因計(jì)算簡(jiǎn)單，建模分析十分容易，因此，從工程分析的角度，其結(jié)果用于應(yīng)力分類(lèi)評(píng)定是可以滿(mǎn)足工程要求的。目前有很多文獻(xiàn)在局部應(yīng)力強(qiáng)度的評(píng)定上是直接采用 Shell單元進(jìn)行的。對(duì)此分別....
