非线性结构材料模块

新 App:压力容器应力分析

压力容器常用于在极高压或极低压环境下存储液体或气体。因为压强差极大,所以需要妥善设计来避免发生灾难性事故。

利用压力容器应力分析 App 中的参数化几何,您可以检测一系列的组件参数设计。 该 App 的目的是确定容器能否在不超过一定容积率(是否超过屈服极限)的情况下承受所施加的内压,其中使用 Hill 正交准则计算正交塑性。

您可以调整容器的几何参数、内部压强、材料属性和允许超过屈服极限的容器容积率。App 的计算结果包括初始屈服压强、极限屈服容积率,以及屈服容积率达到规定极限时的压强。

压力容器应力分析 App 的用户界面,图中为应力分布。 压力容器应力分析 App 的用户界面,图中为应力分布。

压力容器应力分析 App 的用户界面,图中为应力分布。

改进了使用几何非线性的小形变塑性分析

现在您可以使用小应变塑性方程来表达显著的大应变,并且没有明显的精度损失。当您在 塑性 节点下选择 小塑性应变 作为塑性模型时,研究步骤会自动采用几何非线性,使用柯西应力张量计算屈服函数和塑性势。在早期版本中,使用的是第二类 Piola-Kirchhoff 应力张量,这会限制到小形变范围。早期版本的 COMSOL Multiphysics 包含大应变塑性选项,相较而言它计算更精确,但代价也更高。随着小应变塑性新方程的使用,取决于所需的精度,以前当应变很小时就需要应用完全大应变公式,现在可以当应变增加到 20% 以上才使用。

假设小塑性应变(左)和大塑性应变(右)时,管道在弹塑性压缩时受到的应力。 假设小塑性应变(左)和大塑性应变(右)时,管道在弹塑性压缩时受到的应力。

假设小塑性应变(左)和大塑性应变(右)时,管道在弹塑性压缩时受到的应力。