壳单元在压力容器分析设计中的应用

摘要

分别采用体单元和壳单元对内压作用下的斜锥壳过渡区进行了参数化有限元分析计算.计算结果表明,采用壳单元与采用体单元相比,最大MISES相当应力的位置及大小几乎不变,但局部薄膜应力的相当应力及薄膜加弯曲应力的相当应力均稍偏大.在所计算的参数范围内,局部薄膜应力的相当应力最大偏差为3.2%,薄膜加弯曲应力的相当应力最大偏差为9.14%.可见在大规模压力容器有限元应力分析中,包括总体结构不连续区在内的大部分区域可采用壳单元代替实体单元进行计算,以节省计算资源用于局部结构不连续区的详细分析.这样可在一次分析中同时得到总体结构不连续区及局部结构不连续区较为准确的数值解.