基于ANSYS Workbench的管道疲劳强度分析及优化

摘要

疲劳破坏作为一种常见的失效形式,直接关系到机械结构的寿命,通过有限元软件ANSYS Workbench能够准确计算出机械结构的疲劳寿命。通过SolidWorks建立三维实体模型,在ANSYS Workbench中进行网格划分,对于液体冲击及螺栓预紧力作用分为两种环境进行静力学计算。将两种环境叠加处理,再通过ANSYS Workbench中的Fatugue Tool模块进行非比例载荷疲劳寿命分析。然后根据管道的疲劳寿命结果,优化螺栓预紧力大小,选取最优螺栓预紧力实现管道疲劳寿命的最大化,优化结构的疲劳强度。结果表明,经螺栓预紧力优化后,管道疲劳寿命提高了10%。