基于ANSYS的極限載荷分析評定方法與結(jié)果討論

左安達(dá)

（惠生工程（中國）有限公司，上海 201210）

基于應(yīng)力分類法和塑性失效準(zhǔn)則的分析設(shè)計在壓力容器行業(yè)中已得到普遍的認(rèn)可，并解決了很多常規(guī)設(shè)計無法解決的工程實際問題。但近些年來，在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)應(yīng)力分類法往往存在或保守或冒進(jìn)的弊端，主要原因在于：應(yīng)力分類法在對彎曲應(yīng)力進(jìn)行劃類時，無法進(jìn)一步區(qū)分出一次彎曲應(yīng)力和二次彎曲應(yīng)力，如果將其定性為一次應(yīng)力，則會保守地將二次應(yīng)力成分劃為一次應(yīng)力，造成保守的設(shè)計結(jié)構(gòu)和設(shè)計尺寸；相反，則會冒進(jìn)地將一次應(yīng)力成分定義為二次應(yīng)力造成不安全或災(zāi)難性的后果[1-2]。分析設(shè)計作為一種不斷進(jìn)行技術(shù)更新的設(shè)計方法，自2002 年以來歐盟EN 13445 標(biāo)準(zhǔn)和美國ASME Ⅷ-2 標(biāo)準(zhǔn)相繼推出了基于彈塑性分析的直接法：極限載荷分析法和彈塑性應(yīng)力分析法。極限載荷分析法在評定準(zhǔn)則和結(jié)果的準(zhǔn)確性方面優(yōu)于應(yīng)力分類法，在工程應(yīng)用的可操作性和效率方面則優(yōu)于彈塑性分析法。但該法也存在先天性缺點(diǎn)：即只適用于一次加載的工況，而無法考慮多次或循環(huán)加載工況下結(jié)構(gòu)安定性的失效模式[3]?；谏鲜鰞?yōu)缺點(diǎn)，極限載荷分析法雖在行業(yè)內(nèi)已逐漸開始得到認(rèn)可并有所應(yīng)用，但更多的則是作為彌補(bǔ)應(yīng)力分類法缺陷的一種輔助驗證方法。目前，我國JB 4732 標(biāo)準(zhǔn)修訂版中已征求意見并將正式引進(jìn)極限載荷分析法和彈塑性分析法，同時規(guī)定了載荷系數(shù)法和塑性垮塌載荷法兩種防止塑性垮塌失效模式的評定方法?！?br>