基于ANSYS Workbench 机械应力热应力 -案例实战

本文在Workbench界面下，进行压力容器的机械应力分析和热应力分析。

本文的案例来自栾春远编著的《压力容器ANSYS分析与强度计算》第七章。

原文在ANSYS经典界面下实现了分析，因为原文描述有些细节不详，所以本文的复现结果和原文不能完全一致，只能高度一致。

如下：

     

     

所用模块如下：

     

分析模型：只截取了加氢反应器底部的部分模型，并且认为底部结构是轴对称结构（轴对称结构是指截面旋转而成的三维结构），所以将一个三维分析问题转化成了二维问题。

     

网格划分：划分网格的主要原则是，该疏的地方疏，该密的地方密。

     

约束与加载：模型存在位移约束，内表面的法向内压。由于模型只截取了局部，所以由内压引起的轴向力也需要施加在模型上。

变形结果：

     

应力强度：

     

应力分类：

所用模块如下：

     

分析模型：和机械应力分析的模型有所不同，本次分析需要加上保温层和防火层。

     

网格划分：

     

约束与加载：考虑热传导和热对流，忽略热辐射。

温度场结果：

     

应力强度：

     

应力分类：

1）市面上的压力容器有限元分析教程，早期都是基于ANSYS经典界面，转换到Workbench界面，是一个有意义的工作。

2）本文展示了一个完整的有限元压力容器分析，但仅仅这样是远远不够的，我们最终需要结合分析设计规范和工程实际经验，来完成压力容器强度分析。

有限元软件的本质是一个高级工具，发挥重大作用要靠使用者，我们的工程师。