載荷、約束及求解設備
將內壓施加在接管和容器的內表面、穿透裂紋表面、補強圈和容器的縫隙內的各表面。對稱面上約束其法線方向的位移。為了模擬主、支管端部封閉的情況,在容器的一端約束節點全部自由度,把壓力載荷折算為作用在容器的另一端面和接管頂端的均布拉伸載荷。為了避免約束造成的邊緣效應,接管和容器的直管段長度為3各自直徑。
模擬驗證
結果及分析
帶補強圈含肩部穿透裂紋接農牧民的Mises應力所在的位置之所以不在接管肩部的內表面,是因為由于穿透裂紋的泄漏,容器內介質會通過穿透裂紋進入補強圈和窗口的縫隙中,這時對于被補強圈所覆蓋的那部分容器來說,其內外表面都有介質,即內外表面都受同樣大小的壓力。正是由于壓力的抵消,這部分容器所受的應力會大大降低,因此補強區內不是結構應力的部分。而在容器和補強圈的縫隙內部,由于受到內壓作用,加之容器和補強圈的焊接處結構不連接,因此在此處應力。
結論
Mises應力的位置為接管腹部正下方的補強圈與容器的焊接處。在各結構參數不變時,此處Mises應力與內壓呈線性關系;
在內壓一定的情況下,此結構的Mises應力比帶補強圈無缺陷接管的Mises應力大,比無補強圈無缺陷接管的Mises應力小;
補強圈和容器之間間隙的大小對結構Mises應力的大小和位置沒有明顯影響。