单层膨胀节ANSYS分析

<p>各位：本人在对膨胀节进行分析时最大组合应力出奇的大，请帮看看^_^是不是约束加错了。</p><p>DN=250mm&nbsp;&nbsp; H=40mm&nbsp; R=9.5mm L=25mm&nbsp; 厚度为3.0mm&nbsp; P=1.6MPa&nbsp; 轴向允许位移4.1mm。给定的约束：左端X向固定，Y向对称约束；右边X向允许轴向位移4.1mm，Y向对称约束。</p><br/><font color="#f70909">谢谢各位的热心帮助，对称轴搞错了，应是Y轴， 未解决的问题：1、应力怎么还是那么大呢？它远远大于1.5屈服强度极限了。2、如何查出最大应力的节点号？用find maximum操作不了。请看图。</font><br/><br/>

[此贴子已经被作者于2007-4-3 20:08:17编辑过]

<div class="msgheader">QUOTE:</div><div class="msgborder"><b>以下是引用<i>dqdpdiysl</i>在2007-4-3 8:48:04的发言：</b><br/><p>还不大懂：</p><p>1、图示是单层的吗？</p><p>2、左端轴向固定（UX=0），那么还有Y向对称是什么含义？</p><p>3、轴向允许位移4.1mm，是指膨胀节可以压缩（伸长）4.1mm，还是说一端的位移为4.1mm？</p><p>4、是按轴对称做的吗？看对边界条件的说明似乎没用PLANE82的轴对称选项。若果真如此，那就成了一般的平面应力问题了。</p><br/></div><p>1、单层的</p><p>2、现在图形改过来了，我是这样施加约束的：膨胀节底部Y向约束，X向没有加；其顶部Y向允许位移4.2mm，因为单波位移2.1，两波应是4.2mm了，因为膨胀节要伸缩，所以在这里我采用一端Y向固定一端可以沿轴向移动一定的距离，不知道这样处理对否？</p><p>3、是按轴对称做的，使用了PLANE82的轴对称选项，从图2可以看出来。</p><p>如果以上没有错的话，为什么应力有这么大呢？</p><p></p>

<p>不知道用的是什么单元,膨胀节一般用弹簧单元,听说,</p><p>很多单位是回避计算这个的,不能用实体单元计算</p>

哦，我用的是中间有节点的四边形单元PLANE82

<div class="msgheader">QUOTE:</div><div class="msgborder"><b>以下是引用<i>mystic</i>在2007-4-2 16:36:28的发言：</b><br/>哦，我用的是中间有节点的四边形单元PLANE82</div><p>好象不太适合,</p>

<p>Y向不要有任何约束。</p><p>控制Y向约束相当于两端固定，会发生应力集中。</p><p>Y向点到原点的距离即为半径。</p>

<p>还不大懂：</p><p>1、图示是单层的吗？</p><p>2、左端轴向固定（UX=0），那么还有Y向对称是什么含义？</p><p>3、轴向允许位移4.1mm，是指膨胀节可以压缩（伸长）4.1mm，还是说一端的位移为4.1mm？</p><p>4、是按轴对称做的吗？看对边界条件的说明似乎没用PLANE82的轴对称选项。若果真如此，那就成了一般的平面应力问题了。</p>

[此贴子已经被作者于2007-4-3 9:09:56编辑过]

<p>本栏内曾有一个帖子（xiaoxiao的）可以参考：</p><p>&nbsp;<a title="膨胀节的ANSYS设计" href="http://www.hgbbs.net/bbs/dispbbs.asp?BoardID=342&amp;ID=39145&amp;replyID=&amp;skin=1" target="_blank"><font color="#000000" style="FONT-SIZE: 15px;">膨胀节的ANSYS设计</font></a></p>

[此贴子已经被2443725于2007-4-3 18:35:53编辑过]

<p>请你查一下EJMA或其它膨胀节专业书籍，看看应力如何评判。具我的印象，基于疲劳的S好象比3Sa大。</p>

<p>确实很大，计算方面没错。</p><p>建议：检查一下基础条件，材料，或改结构。如再加一个波，最大点的应力强度会下降很多（大约460左右）。</p>

[此贴子已经被作者于2007-4-6 16:56:22编辑过]

<p>在ANSYS的应力结果查询中有下列选项：stress---1st principal stress;2nd principal stress;3rd principal;stress intensity;vom mises stress等等。。。。到底哪个是由内压引起的经向薄膜应力；哪个是经向弯曲应力；哪个是由于轴向位移而引起的经向薄膜应力；哪个是由于轴向位移而引起的经向弯曲应力；还有组合应力？？？？希望用过的高手不惜赐教，谢谢。</p><p><strong><font face="Verdana" color="#61b713">dqdpdiysl老兄说的我照做了，还是很大（见图）。但是我肯定我上面的分析结果是错误的，因为梅林涛的同事（或者是学生^_^）曾做过类似的分析，我看过其分析结果与我的不同（可惜只有结果没有分析过程）。</font></strong></p><p></p><p>上图为VOM MISES STRESS</p><p><br/>&nbsp;</p><p></p><p>上图为stress intensity<br/><font color="#ff0000">由此可见：膨胀节的波数对应力的影响并不大，这一点我从一些资料上也得到了验证。</font></p>

[此贴子已经被作者于2007-4-7 23:22:44编辑过]

<p><strong><font face="Verdana" color="#61b713">梅林涛老师(玫瑰)是论坛创始人之一, 他曾在论坛发布过一些作品,这个或许对你有帮助.</font></strong></p><p><a title="U型 多层膨胀节的非线性接触分析应力分布图谱" href="http://www.hgbbs.net/bbs/dispbbs.asp?BoardID=342&amp;ID=2012&amp;replyID=&amp;skin=1" target="_blank"><font color="#000000" style="FONT-SIZE: 15px;">U型 多层膨胀节的非线性接触分析应力分布图谱</font></a><br/>&nbsp;</p>

[此贴子已经被作者于2007-4-8 18:04:15编辑过]

<p>这个问题我手算了一下，其结果与分析的结果很接近：</p><p>位移引起的膜应力=16.1；膜应力+弯曲应力=727.81；与压力一起作用的总应力=790.04。</p><p>压力引起的膜应力+弯曲应力=88.89。</p><p>下面是分析的结果；</p><p>位移引起的膜应力=20.31；膜应力+弯曲应力=633.1；总应力=693.7。</p><p>位移和压力引起的膜应力=29.59；膜应力+弯曲应力=722.1；总应力=791.0。</p><p>为与手算结果比较和利用膨胀节的判断规则，分析时用的是σy，而不是应力强度。</p><p>压力引起的膜应力+弯曲应力还有余量，可以减小厚度、增加波数、波高。</p><p>可能有错，仅供参考。</p><p>&nbsp;</p>

<p>&nbsp;</p><p></p><p>这是压力和位移共同作用的σy云图。<br/></p>

[此贴子已经被作者于2007-4-11 8:32:48编辑过]

<p>请看这篇论文。</p><p></p><p>由内压与位移而引起的应力是σy？那么组合应力σp＝σ2+σ3；σd＝σ4+σ5；σr＝0.7σp+σd应该取那一个呢？</p><p>应力强度是SINT(σi)，S1(σ1);S2(σ2);S3(σ3);SEQV(σe即Von mises)，算起来与论文不相符合。麻烦<strong><font face="Verdana" color="#61b713">dqdpdiysl</font></strong>老兄看看。谢谢你的无私帮助！<br/></p>

[此贴子已经被作者于2007-4-11 15:44:43编辑过]