Simdroid 软件测试案例：压力容器分析设计-直接法 GPD-DC
作者：Simwe 来源：Simapps 发布时间：2021-12-21 【收藏】 【打印】 复制连接 【大 中 小】 我来说两句：(0) 逛逛论坛Simdroid 开发版本。
测试功能：
Hex20单元，Mises塑性。
参考文献：
[1] Josef L Zeman, Franz Rauscher, Sebastian Schindler - Pressure Vessel Design The Direct Route-Elsevier Science (2006).
本测试案例选自参考书籍[1]实例E4.1。
几何模型：
计算采用一半三维实体模型，模型如下图：
材料：
弹性模量 E=191915 MPa，泊松比 v=0.3。
理想MISES塑性模型，屈服应力 Sy=135 MPa。
边界条件：
下表面施加y方向约束 Uy=0，对称面施加z方向约束 Uz=0，下表面选择一个顶点施加x方向约束 Ux=0 以限制沿x方向的刚体位移。接管端部选择一圈节点与圆中心处的参考点做刚性耦合连接，耦合全部6个自由度，参考点施加约束 Uz=Rx=Ry=0。
荷载：
容器内表面施加压力 P=21.6 MPa，参考点上施加集中力和集中弯矩 Fy=115200 N，My=313600 Nm。
网格：
采用二阶六面体单元Hex20，节点数10288，单元数1788。网格如下图：
结果对比
选择接管处曲率变化的点，绘制等效应力随时间（荷载正比例系数）的曲线图为：
相同点的等效塑性应变随时间（荷载正比例系数）的曲线图为：
作为对比，此处贴出文献[1]中采用Ansys计算的主应变关于LPF的曲线图：
注：文献[1]中采用的单元为Solid185单元（一阶六面体），厚度方向超过5层网格，本文则选用厚度方向2层的二阶六面体单元。
结果云图
达到95%荷载时的等效应力云图为：
达到95%荷载时的等效塑性应变云图为：
达到97.8%荷载时的等效应力云图为：
达到97.8%荷载时的等效塑性应变云图为：
以上云图均调整了10倍的变形放大系数，便于观察变形。
作为对比，此处贴出文献[1]中采用Ansys计算的92.25%荷载时的等效应力云图：
