昨天和学员一对一交流,又被问到焊缝位置应力奇异的问题。他要获取我们《德国FKM强度校核与结构仿真》的课程。
确实,德国FKM指南对这个问题有解决方案。
今天,我来介绍英国的BS7608如何获取焊缝位置的应力。
焊缝位置是截面突变位置(未打磨),所以在弹性分析中会出现应力奇异现象。
对于理论分析,该位置的曲率半径无限小,所以应力集中系数无限大。对于仿真分析,该位置的网格无限细化,应力会无限增大而不收敛。
在实际世界中,焊缝位置的应力不可能无限大,毕竟金属是有塑性阶段的。所以应力奇异可认为是非物理原因,属于计算原因。
因为焊趾位置存在应力奇异,所以不能直接读取仿真结果,BS7608推荐了SSE方法,即应力外推法,公式如下:
SSE方法对网格划分有着严格要求,会导致我们的仿真效率变低。
会员特别想知道,不按照这个网格要求,算出来的结果还能不能用?
焊趾热点应力为:
187.936*1.67-155.717*0.67=209.5MPa
焊趾热点应力为:
194.46*1.67-160.837*0.67=216.9MPa
以严格网格结果为准,相对误差为:
(216.9-209.5)/209.5=3.5%
对于工业仿真来说,这点误差好像也可以接受吧。你说呢??
这几年有很多兄弟和我交流过一个问题,想使用热点应力替代名义应力进行静强度校核。
为什么有这个想法呢?因为热点应力可以通过仿真获得,而名义应力只能通过公式计算。
严格来说,不可替代。
但考虑到热点应力总是大于名义应力,所以使用热点应力进行静强度校核,一般能得到更保守的结果。