含半椭圆裂纹弯管的计算模型
1. 结合模形及有关系性能指标
含内外观支承半圆锥体磨痕厚壁弯头的平面图形模形就像文中4-4下图;初使计算的参数指标如表4-1下图;此章选择使用不锈钢板材的情况说明见下表4-2和表4-3。
2. 有局限元型号
a. 磨痕地域的摸拟
在开裂建模中最沉要的区域内是紧紧环绕裂痕外缘的身体部位,裂痕的前缘,在2D建模中通常是指裂痕基础科学,在3D建模中通常是指裂痕前缘,右图4-5已知。再线黏性话题中,裂痕基础科学或裂痕前缘随近某点的位移随r1/2的變化而變化,r是裂痕基础科学到该点的空距,裂痕基础科学处的刚度和应对是形态各异的,随r-1/2變化。由于,紧紧环绕裂痕基础科学或裂痕前缘的受限元單元大概是首次形态各异單元,它是把單元上方的中分支放置1/4边处,图4-6和图4-7依次表达出来2D和3D建模的形态各异單元。
相谈谈2D断开模式而言的,常见挑选PLANE183單元,用ANSYS自建的KSCON命令行,在裂尖最为关键的点处规定一号排單元回转球回转半径,环向單元金额及第二排單元与一号排單元回转球回转半径参考值等指标,树立裂尖奇特單元模式。要为得到了很理想治疗效果,一号排回转球回转半径取1/8磨痕长或更小,环向單元以30°~40°为一款 單元为宜;相谈谈3D断开模式,则常见挑选SOLID95單元,此种單元是楔形的,單元的KLPO面受损成KO线,可以要绝对磨痕前缘是想着KO线的。耍求的單元尺寸大小与二维的似的,只要在内弯的磨痕前缘需要绝对15°~30°斜度内最好有颗圈單元。
b. 的选择模块说明
有限的元研究中,机组多种类型对折算报告单有不大应响,就含表面能裂痕的成分体,充分考虑到够满足裂痕基础科学的承载力应变速率场奇女性朋友的的要求,需备20接点的SOLID95机组购造裂尖机组,充分考虑到大于折算量,较近别的机组使用的8接点的SOLID45机组。鉴于模型制作中要用到到二维网格伸拉成三维立体网格的形式,还必须要一款 2D机组,似的框选 8接点的 PLANE183机组,重点是充分考虑与SOLID95的3D机组相同样。ANSYS默许机组坐标轴定位定位系是与笛卡儿坐标轴定位定位系持平的,都可以自动改手动修改机组坐标轴定位定位系的的方向。那么大概解绍这以下几种机组:
(1) PLANE183
PLANE183是一种个高阶2维8进程模快,每次进程有两个随心所欲度,依次为x和y放向的旋转变换。PLANE183 包括二级位移指数函数,能够特别好地适应性不准则对模型的分网,模快线条如同4-8。
(2) SOLID45
SOLID45机组是8结点3D实际机组,4个结点有3个向南走xyz目标方向旋转的自在度,机组造型长为4-9.它有它四周围体和棱柱两只选择项,它四周围体选择项不被网友推荐运行,不过在应该运行自在分网格的现状下,会运行它四周围休分。
(3) SOLID95
SOLID95摸块是8结点3D直营摸块 SOLID45的高阶弯曲变形体,由20个结点组合,每个结点有3个顺着xyz方面平行的自在度度,摸块外形长为4-10。它会顺应不的规则的外形而不拉低高精度,会有效的模拟网裂缝研究。
目前为止,3d裂开绘图现有元绘图策略包括有哪几种:逐接点绘图法和实物绘图法。逐接点绘图法创设單元比较繁琐,工作中量大且特别极易有异常,包括好含有简简单单外貌的含裂开零件的绘图;而实物绘图策略对第一类绘图特别极易,但当裂开的轮廓是在曲上,在实行二维网格拓展培训时,裂开体双曲面一偏一般会有“台价”后果,这对后面确定结杲的较准性会带来必须后果。
课外书沿用三节对含半椭圆形划痕接管的建模做法做法,形成含一样划痕厚壁不锈钢弯头的比较有限元建模 。
纵向的三维建模方法具体步骤有以下几点图4-11,底下将三维建模方法进程开始全面了解:
(1) 筛选中 1/4缩管模型,设汁出必须的裂口身型状及规格,用体连接ps命令将整缩管分给裂口体和非裂口体2个分。
(2) 移动手机、旋转视频工做平克服非裂开体来拼接,以便末期用体扫略ps命令添加六面体单园。
(3) 非裂缝体分隔好后,在裂缝体上配同心圆半圆面(圆形为努力实现裂尖的1排单园)沿圆柱体形线拉伸弹簧的的方法保持圆柱体形体,用钢筋搭接命令行将裂缝体分成裂尖体,接合体和另外体三大主成区域。
(4) 前3步提交了实体店裁切,接下来已经单无测试卷式合成。前提区域分配裂尖体,裂尖体是个圆弧体,先在裂尖面上方设立一一部分极坐标轴系,再要根据表 4-1中裂尖环向单无测试卷式裁切比率 Cdiv,用配置旋转视频工作中立体的措施将裂尖面区域分配成Cdiv份,取得(Cdiv-2)条区域分配线,继续使用配置下令,将某些线沿波浪纹前缘实现热塑,随后用热塑出的遇到裂尖体实现裁切,在最后裂尖心得体会被裁切为与环向单无测试卷式比率相似的离散体。
(5) 抉择PLANE183模块尺寸,用再不断循环操作系统命令提示符再不断循环抉择转化的离散体的离散面,划定二维模块尺寸,又再抉择SOLID95模块尺寸,用体扫略操作系统命令提示符直接性转化裂尖模块尺寸。第二,持笔者预算编制的奇特模块尺寸改进宏操作系统命令提示符流,可一键把所以已转化的裂尖模块尺寸的边中点移到1/4处,为了一键提交裂尖奇特模块尺寸的组建。
(6) 从工作步骤可清晰可见地看出来,网格的区划顺寻为:裂尖体-过度体一非纹裂体-另一体。决定SOLID45單元尺寸,用体扫略指令提示符按序对过度体和非纹裂体来区划,后来更改自动化化区分为类 SMRTSIZE=6,规定分网功能为3D它四面体,实行自动化化区划就可有另一單元尺寸。转为1/4 现有元绘图后,以X-Z立体为iso系统镜像面做iso系统镜像,转为下半部單元尺寸,后来决定毗邻上面的相同点位,删去上下左右纹裂面含有的点位后,用相同指令提示符对所剩点位来统一。模式化制作的过程(1)~(6)步中的相关的绘图图见图4-12。
3. 疆界生活条件及添加事情
取舍对1/4缩管模板对其进行三维模型制作,能够 对Y轴做镜像文件,拥有1/2实际模板。就负压差打开的状况,在缩管45°断面,即刮痕最大点位于三视图的子域上释放正冲称制约,远端两旁三视图上的子域释放彻底制约,即制约子域的UX、UY和UZ大方向盘的位移,缩管表明和刮痕的两排表明均释放更加均匀的负压差力的作用;就弯矩打开的状况,仅在缩管45°断面的子域上释放正冲称制约,远端两旁三视图上释放MY弯矩,弯矩大方向盘如多少图4-4一样。
4. 最经济增长单位数试算来确定
抛锚式教学中通快递过试算几组有差异的非裂痕体载荷摸块区分和环向摸块区分,当你不再作用算精确的前提条件下,选定最经济社会的摸块区分为:载荷区分20份,环向区分8份,进而得出的1/4实体模型的摸块个数为3009,端点个数为2703,如下导致均是在该区分下过出的。