回复逍遥处士的帖子-关于圆管内压

唐尧 · 发表于 2013-10-10 21:08:18

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逍遥处士有关圆管受压的帖子已经在网上有段时间了。他最近让我从软件角度，看看是否跟数学计算一直。现将分析的结果发出来

James_Madison · 发表于 2013-10-10 21:09:28

哦，是这个吧，

yanhuo1573 · 发表于 2013-10-10 21:11:16

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楼主，求一个第一和第三主应力随半径变化的曲线，这个可以和拉梅方程的解析解比较一下，看一下误差啦~

猎兔龟 · 发表于 2013-10-10 21:12:47

我也上一个吧，一个mises，一个第一主应力的。

7758258123 · 发表于 2013-10-10 21:12:53

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单元类型这个东西有什么讲究？

kevin0523 · 发表于 2013-10-10 21:15:27

举个例子说一下吧~
我用ABAQUS做了一个圆柱体受扭的模型，很简单，材料力学里面已经有解析解了。
参数定义：圆柱尺寸R25 L100，扭矩100Nm，弹性模量2.11e5，泊松比0.28，单元尺寸：6mm。
C3D4做出来的，基本就是错的，不可用。
单元类型 R 代表减缩积分，会减低一些精度，但是可以加快求解速度。
六面体比四面体网格精度高很多，即便是一阶线性单元。
误差：

上图：
单元：C3D4

C3D10

C3D8R

C3D8

C3D20R

C3D20

用户1786582564 · 发表于 2013-10-10 21:17:22

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非常感谢两位的参与，觉得技术要大家一起来研究，你研究一段，我研究一段，然后相互一印证，印证上了，那种感觉是很美妙的。一个人研究是毫无乐趣的。
另外请问圆筒内外径是否是φ50和φ100？还有能否分别显示σθ和σr两种应力？解析解算的是σθ(r=25mm) = 167 MPa，σθ(r=50mm) = 67 MPa，这两个数值如果能对应上，说明解析解的值是可以相信的。
这个圆筒受均布内压，和圆柱受均布外压，其应用是很广的，包括液压缸设计，和过盈配合的设计等等。

acyj · 发表于 2013-10-10 21:19:35

刚刚用有限元算了一下，按照前辈原帖中的参数。
外径100，内径50，长度100，受均布压力100mpa，弹性模量2e5mpa，泊松比0.3。
采用半个模型，对称分析。使用C3D20单元，单元数32500，节点数141627。
内径单元尺寸1.57，外径单元尺寸3.14，径向单元尺寸2mm。
下面上图：
第一主应力云图，max 167.2935mpa，min 66.64022mpa。

第三主应力云图，max -99.54505mpa，min 0.07029586mpa。

这个是沿着直径方向，两个应力的变化曲线，

tangxw08 · 发表于 2013-10-10 21:20:22

这些都是比较基本的问题。

蒙奇奇unique · 发表于 2013-10-10 21:22:22

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对，我也很疑惑，看来跟内外径之比有关系，留待以后研究。
这个例子虽然简单，但是却能得出很多有用的结论，来帮助我们设计。比如过盈连接时，在轴套内径相同的情况下，外径是大点好还是小点好，这些都是很具体而实用的问题。
我当时得出的结论是，尽量将外径减小，因为在外径越大的情况下，内径的微小变化量，会对应很大的应力幅度，从而导致公差不能放大，否则配合压强的变化会很大，很可能将材料压溃。如果外径足够小，也就是壁厚够薄的话，轴套内径的公差就可以取大点，这样会降低制造难度，并且还能保证过盈配合的性能。

yes1593571 · 发表于 2013-10-10 21:22:42

其实回锅肉很好吃。社区不是高手过招，那讲究的是观赏性，点到为止。我们是为了明白。

0522sunhuimin · 发表于 2013-10-10 21:23:20

这样的帖子在别处很难见到！

о蝶影O · 发表于 2013-10-10 21:23:26

能否发一个受对称循环弯曲应力轴的疲劳校核的例子？设计中会遇到悬臂支撑的结构，转子比较重，想见识一下有限元是怎么计算的。

hhf2009 · 发表于 2013-10-10 21:25:51

我对于有限元计算始终是摸不着方向，平时用NX 一阵子瞎搞，今天看到楼主的帖子，自己试着作了一下，请楼主指点。
材料Q235，内压100MPa。

wenzi8411 · 发表于 2013-10-10 21:27:46

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如果看材料是否会失效是不是mises最有说服力？第一主应力又有什么用途呢？

♂风铃? · 发表于 2013-10-10 21:30:05

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楼主能否发些用ansys做的轴类受循环应力的疲劳校核，让我也开个眼界？

shen111 · 发表于 2013-10-10 21:35:35

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适用于屈服点特别高（低碳钢，抗弯强度/抗扭强度=2）的塑性材料的最大切应力理论。根据该理论，最大有效应力超过滑移极限是引起屈服失效的主要因素。
大概查了下手册，没看到有类似的材料，另外滑移极限是什么？

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